最短路径
描述:
已知一个城市的交通路线,经常要求从某一点出发到各地方的最短路径。例如有如下交通图:
则从A出发到各点的最短路径分别为:
B:0
C:10
D:50
E:30
F:60输入:
输入只有一个用例,第一行包括若干个字符,分别表示各顶点的名称,接下来是一个非负的整数方阵,方阵维数等于顶点数,其中0表示没有路,正整数表示两点之间边的长度。可以假定该图为有向图。
最后一行为要求的出发点。输出:
输出从已知起点到各顶点的最短路径长度。输出格式是根据顶点输入顺序,依次输出其最智短路径长度。各顶点分别用一行输出,先输出目标顶点,然后一冒号加一个空格,最后是路径长度。0表示没有路。
样例输入:
ABCDEF
0 0 10 0 30 100
0 0 5 0 0 0
0 0 0 50 0 0
0 0 0 0 0 10
0 0 0 20 0 60
0 0 0 0 0 0
A
样例输出:
B: 0
C: 10
D: 50
E: 30
F: 60
方法一(Floyd算法):
import java.util.Scanner;
public class Xingyuxingxi
{
public static void main(String[] args)
{
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String str=sc.next();
int n=str.length();
int [][]dt=new int[n][n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
dt[i][j]=sc.nextInt();
if(dt[i][j]==0&&i!=j) {
dt[i][j]=5000000;//因为题目数据范围有限,所以用5000000代替最大值,也可以用别的数代替
}
}
}
char a=sc.next().charAt(0);
for(int k=0;k<n;k++){//floyd算法的简单之处,只需要三层循环,就能遍历出所有点到所有点的最短距离,如果范围过大就不要用floyd算法了
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
dt[i][j]=Math.min(dt[i][j],dt[i][k]+dt[k][j]);//更新最短路径
}
}
}
int g=0;
for(int i=0;i<n;i++) {
if(str.charAt(i)==a) {//找到起始点的下标
g=i;
break;
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if(dt[g][i]==5000000)dt[g][i]=0;//如果为最大值表示没有路,题目要求用0表示没有路
if(str.charAt(i)!=a)//如果不是起始点则输出最短距离
System.out.printf("%c: %d\n",str.charAt(i),dt[g][i]);
}
}
}
方法二(Dijkstra算法):
import java.util.Scanner;
public class Xingyuxingxi
{
public static void main(String[] args)
{
Scanner sc=new Scanner(System.in);
String str=sc.next();
int n=str.length();
int [][]dt=new int[n][n];
int []dist=new int[n];//储存选定起点到其他点的距离
boolean []st=new boolean[n];//储存该点是否遍历过到其他点的距离
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
dt[i][j]=sc.nextInt();
if(dt[i][j]==0&&i!=j) {
dt[i][j]=5000000;//用5000000代替最大值Integer.MAX_VALUE
}
}
}
char a=sc.next().charAt(0);
for (int i = 0; i < n; i++) {
dist[i]=5000000;
}
int g=0;
for(int i=0;i<n;i++) {
if(str.charAt(i)==a){//找到起点下标
g=i;
break;
}
}
dist[g]=0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int t=-1;
for(int j=0;j<n;j++) {
if(!st[j]&&(t==-1||dist[t]>dist[j])){//找到每次更新路线后t到起点的最短距离的点
t=j;
}
}
st[t]=true;
for(int j=0;j<n;j++){//更新距离,各个点到t的距离
dist[j]=Math.min(dist[j],dist[t]+dt[t][j]);
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
if(dist[i]==5000000)dist[i]=0;//如果为最大值表示没有路,题目要求用0代替没有通路
if(i!=g)
System.out.printf("%c: %d\n",str.charAt(i),dist[i]);
}
}
}
关于为什么用5000000代替Integer.MAX_VALUE
因为题目中涉及到最大值的计算,如果使用Integer.MAX_VALUE加任意一个数的话就会变为负数,求最小值的话就会一直是Integer.MAX_VALUE+其他数的和,我自己写的时候每次加都会变成负数,所以就把最大值改小了,本题数据并不强,可以用一个足够大的数代替这个最大值即可,不一定非得是5000000