数据结构——图的最短路径之弗洛伊德FLOYD算法的理解和实现

弗洛伊德FLOYD算法的理解
它能实现所有顶点到所有顶点最短路径

但是它的时间复杂度高,代码却比较简洁(少)

首先定义一个数组D记录各个顶点之间的权值
然后定义一个数组P记录顶点的后继顶点值

for (v = 0; v < G.NumVer; ++v)
	{
    
    
		for (w = 0; w < G.NumVer; ++w)
		{
    
    
			(D)[v][w] = G.Arc[v][w];//记录权值
			(P)[v][w] = w;
		}
	}

寻找最短路径部分

for (k = 0; k < G.NumVer; ++k)
	{
    
    
		for (v = 0; v < G.NumVer; ++v)
		{
    
    
			for (w = 0; w < G.NumVer; ++w)
			{
    
    
				if ((D)[v][w] > ((D)[v][k] + (D)[k][w]))
				{
    
    //k是一个中间过程  中间路径判断一下经过k时 会不会更新
					//否则将权值改为经过k时的路径
					//P保存该结点的后继  根据权值大小和终点选择
					(D)[v][w] = ((D)[v][k] + (D)[k][w]);
					(P)[v][w] = (P)[v][k];
				}
			}
		}
	}

k是一个中间过程 中间路径判断一下经过k时 会不会更新

全部代码
和之前写的差不多
但是有一个未解的就是 如果定义一个指针数组,但是如何将其初始化呢 ???

#include<iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

typedef char Vertextype;//顶点类型
typedef int Edgetype;//边缘权值
typedef int Status;
#define MAXVER 9//最大顶点数
#define INF 65535//代表无穷
#define NULL 0

typedef int Pathmatirx[MAXVER][MAXVER];
typedef int ShortPathTable[MAXVER][MAXVER];

typedef struct Graph
{
    
    
	Vertextype Ver[MAXVER];
	Edgetype Arc[MAXVER][MAXVER];
	int NumVer, NumEdg;
}MGraph;

//生成图——邻接矩阵
Status CreatGraph(MGraph &G)
{
    
    
	int i, j, w;
	cout << "Please enter the number of verticesof the graph : " << endl;
	cin >> G.NumVer;
	cout << "Please enter the number of edges the graph : " << endl;
	cin >> G.NumEdg;
	cout << "Please enter the name of vex : " << endl;
	for (i = 0; i < G.NumVer; i++){
    
    
		//cout << "Please enter the NO." << i + 1 << "%d name of vex : " << endl;
		cin >> G.Ver[i];
	}

	cout << "Diagonal infinity ..." << endl;
	for (i = 0; i < G.NumVer; i++)
		for (j = 0; j < G.NumVer; j++)
		{
    
    
		G.Arc[i][j] = INF;//简单图  不循环
		}
	cout << "...Diagonal infinity" << endl;

	for (int k = 0; k < G.NumEdg; k++){
    
    //因为具体哪条边存在不一定 所以选择性输入边
		cout << "Enter the subscripts and weights from vertex vi to vertex vj : " << endl;
		cin >> i >> j >> w;
		/*cout << "Please enter the subscript j of the edge : " << endl;
		cin >> j;
		cout << "Please enter the weight from vertex "<<i<<" to vertex "<<j<<" : " << endl;
		cin >> w;*/

		G.Arc[i][j] = w;
		G.Arc[j][i] = G.Arc[i][j];//无向图  边的信息  是对称的  //有向图的话 无需设置

	}
	return 0;
}

Status ShortestPath_Floyd(MGraph &G, Pathmatirx &P,ShortPathTable &D)
{
    
    
	int v, w, k;
	
	//初始化
	for (v = 0; v < G.NumVer; ++v)
	{
    
    
		for (w = 0; w < G.NumVer; ++w)
		{
    
    
			(D)[v][w] = G.Arc[v][w];//记录权值
			(P)[v][w] = w;
		}
	}

	
	for (k = 0; k < G.NumVer; ++k)
	{
    
    
		for (v = 0; v < G.NumVer; ++v)
		{
    
    
			for (w = 0; w < G.NumVer; ++w)
			{
    
    
				if ((D)[v][w] > ((D)[v][k] + (D)[k][w]))
				{
    
    //k是一个中间过程  中间路径判断一下经过k时 会不会更小
					//否则将权值改为经过k时的路径
					//P保存该结点的前驱或者后继  根据权值大小和终点选择
					(D)[v][w] = ((D)[v][k] + (D)[k][w]);
					(P)[v][w] = (P)[v][k];
				}
			}
		}
	}
	return 0;
}

int main()
{
    
    
	MGraph G;
	Pathmatirx P;
	ShortPathTable D;
	CreatGraph(G);
	ShortestPath_Floyd(G,P,D);

	system("pause");
	return 0;
}

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