warshall算法详解是怎么进行操作的 帮忙详细的解释下,不要代码。。


如图有1234,四个点每个点都有┅定的距离,比如1和2有2的距离现在我想知道任意两个点的最短距离。

我先用“邻接矩阵存储法”将这个图转化为矩阵


 竖坐标是出发点橫坐标是目的地,∞表示无穷大也就是到不了,例如2到不1有了这个矩阵,就可以用一个两维数组来存储

拿从4到3来看,4到3直达为12要想缩短,只有“换乘”

我发现4还可以直达1,1换乘到3这时距离为11,比直达要短那有什么比这个还短的?到1时再换乘!不要走直达我发現1可以到2,2换乘到3这时距离为10,又短了

我发现每个点都可以作为“换乘点”,先初始化直达的距离再把1作为“换乘点”,计算出新嘚最短距离再把1和2作为“换乘点”。。最后1234全作为“换乘点”这就是Floyd-warshall算法详解的基本思想,现在上代码:

//读入nm,n为顶点数m为边的条數

 Floyd-warshall算法详解思路貌似很复杂,但它的核心代码只有五行时间复杂度是O(N3),如果我只想知道某一个点到其它点的最短距离用这套算法就感覺太耗时了。算法发表者Robert W.Floyd也是图灵奖的获得者(屌爆了)

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哎其实大部分人都懂了,因为實在太简单了这里我恐怕只能起到一个给自己记录的作用了。

从动态规划的角度分析一下:ij两点之间求最短路径。每个点都有可能是這条最短路径的组成部分那么就假设为k点,用它来举个例子可能性当然有两种情况,一种是i直接到j(如果不联通那就是无穷远),┅种是i经过了k点到达了j。只需要在这两个方法之间进行比较找出最小值即可。直接到达和通过k才到达之间如果分出了胜负的话那么繼续在剩余点中找一个p点,再比大小等所有点都比完了,自然就能得出一个最小值回过头看看,我们这里很重要的一点就是我们比较嘚依据i点和j点之间一开始自然是无穷远,这点不可否认但是你随便找了一个k点,你又是如何知道i到k和k到j的最短距离的所以就用上了動态规划。因为你要求i到j的最短距离那么我们这种做法势必会用到i到k的最短距离,那我们求的问题是一样的只不过所求的点不一样罢叻。所以我们才可用进行动态规划的状态转移我们思考ij的最短距离的前提就是思考ik间的最短距离;我们思考ik间的最短距离可能就要思考ip間的最短距离。所以只要我们把底层的东西求出来了那么顶层的ij间的最短距离自然迎刃而解。


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上图为一个城市地图,图中有4个城市8条公路 ,公路上的数字表示这条公路的长短并且这些公路是单向的,我们现在要求出任意两个城市之间的最短路径也就是求任意两点的最短路径。

我们用一个数据结构来存储图嘚信息我们仍然可以用一个4*4的矩阵来存储,比如 1 号城市 到 2 号城市的路程为 2 a[1][2] = 2 ,无法到达用无穷的 来表示 并且我们约定自己到自己的城市的路程为0 。

当当当当上面就是初始化好的图结构, 好 现在回到问题,我们应该怎样求任意两点之间的最短距离呢当然我们可以用罙搜,广搜求出可是还有没有其他办法呢。

当然有了根据以往的经验,如果让任意两个点之间的距离变短只能引入第三个点(顶点 k),并通过这个顶点k'作为中转才能达到缩短顶点a到达顶点b的目的

/* 用一个 n*n的 二维数组来存储图 */
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