路径规划算法之Bellman-Ford算法

最近由于工作需要一直在研究Bellman-Ford算法，这也是我第一次用C++编写代码。

1、Bellman-Ford算法总结

（1）Bellman-Ford算法计算从源点（起始点）到任意一点的最短路径的长度，初始化数组m_Dist[m_Segment[i].m_StartPoint] = m_Maxdouble , m_Dist[m_Source]=0。

（2）对每一个路径进行松弛运算

　　如果m_Dist[m_Segment[j].m_EndPoint]>m_Dist[m_Segment[j].m_StartPoint]+m_Segment[j].m_Weight，那么m_Dist[m_Segment[j].m_EndPoint]=m_Dist[m_Segment[j].m_StartPoint]+m_Segment[j].m_Weight进行松弛计算。若上述操作没有对m_Dist进行更新，说明最短路径已经查找完毕，或者部分点不可达，跳出循环。否则执行下次循环；

　　由于规定路径不存在负权重的情况，所以对有负权重的情况这里不进行说明。

注释：m_Source是一条有向边的起点，m_DestPoint是一条有向边的终点；m_Dist(m_StartPoint,m_EndPoint)为节点m_StartPoint和节点m_EndPoint之间边；m_Weight(m_StartPoint, m_EndPoint)为节点m_StartPoint和节点m_EndPoint之间的边的权值；                                                                  m_Dist[m_Segment[i].m_StartPoint] 是指源节点到m_Segment[i].m_StartPoint节点的距离；

下面为本功能模块的代码，由于这只是车载系统中的一部分代码，与其他功能模块存在互相调用的情况，路径信息存在于SQLite数据库找中，读取数据库是一个完整的功能模块，我这里是直接调用就好了。由于这是本人第一次编写C++程序，哪位大神觉得代码有很可以优化的部分，欢迎提出，进行优化！！！

#ifndef ROUTEPLAN_H
#define ROUTEPLAN_H


#include <qmap.h>
#include <QVector>
#include <QList>
#include <iostream>
using namespace std;

typedef struct
{
    int          m_StartPoint;       //线的起始点
    int          m_EndPoint;         //线的终点
    double       m_Weight;           //线的权重
    int          m_SegmentNum;       //有向边编号
}PathPlaning_Segment;

class RoutePlan:public QObject
{
    Q_OBJECT
public:
    const static int m_Maxnum    =  10000;     //最大边数
    const double    m_Maxdouble  =  99999999;  //源点和某点不可达时的距离
    int         m_Nodenum;        //节点的数目
    int         m_Edgenum;        //边的数目
    int         m_Source;         //起始点
    int         m_DestPoint;      //目的地
    int         m_RecvNum = 0;

    PathPlaning_Segment      m_Segment[m_Maxnum];         //路径数组
    int                      m_RelaxNum[m_Maxnum];        //松弛的路径编号
    int                      m_Dist[m_Maxnum];            //距离数组


    RoutePlan();
    //初始化函数
    void Init(int srcPoint, int destPoint );
    //贝尔曼福特函数
   void Bellman_Ford();
    //返回路径函数
    QList<int> ReturnPath();
};
#endif // ROUTEPLAN_H

#include "routeplan.h"

RoutePlan::RoutePlan()
{
}
/***********************************************************************
 Description:
            初始化函数
 Arguments:
            int srcPoint     起始点
            int destPoint    目标点
 Returns:
            NULL
 Notes:
            从“/home/map.zar”地图文件中读取地图信息，赋值到本地
************************************************************************/
void RoutePlan::Init(int srcPoint,int destPoint)
{
    m_RouteManager = new RouteManager();
    if(m_RouteManager->ReadRouteApplicationFile("/home/map.zar"))
    {
        m_Nodenum     =           m_RouteManager->ReturnSizeofPoint();
        m_Edgenum     =           m_RouteManager->ReturnSizeofSegment();
        m_Source      =           srcPoint;
        m_DestPoint   =           destPoint;

        int num = 0;
        QMap<int,PathApplication_Segments>:: const_iterator iter;
        QMap<int,PathApplication_Segments> seg = m_RouteManager->ReturnSegment();
        for( iter=seg.constBegin(); iter!=seg.constEnd(); iter++)
        {
            m_Segment[num].m_StartPoint          =  iter.value().StartPointKey;
            m_Segment[num].m_EndPoint            =  iter.value().EndPointKey;
            m_Segment[num].m_Weight              =  iter.value().Length;
            m_Segment[num].m_SegmentNum          =  iter.key();
            num++;
        }

        for(int i = 0;i<=m_Edgenum-1;i++)
        {
            m_Dist[m_Segment[i].m_StartPoint]=m_Maxdouble;
        }
        m_Dist[m_Source]=0;
    }
    Bellman_Ford();
}

/***********************************************************************
 Description:
            贝尔曼福特函数
 Arguments:
            NULL
 Returns:
            NULL
 Notes:
            松弛路径，记录松弛的路径编号，松弛后标记的路径数量
************************************************************************/
void RoutePlan::Bellman_Ford()
{
    for(int i=0;i<=m_Nodenum-2;i++)
    {
        for(int j=0;j<=m_Edgenum-1;j++)
        {
            //松弛路径
            if(m_Dist[m_Segment[j].m_EndPoint]>m_Dist[m_Segment[j].m_StartPoint]+m_Segment[j].m_Weight)
            {
                m_Dist[m_Segment[j].m_EndPoint]=m_Dist[m_Segment[j].m_StartPoint]+m_Segment[j].m_Weight;

                m_RelaxNum[m_RecvNum] =  m_Segment[j].m_SegmentNum;
                m_RecvNum++;

            }
        }
    }
}
/***********************************************************************
 Description:
            返回路径函数
 Arguments:
            NULL
 Returns:
            return lst 返回路径编号
 Notes:
            松弛路径，记录松弛的路径编号，松弛后标记的路径数量
************************************************************************/
QList<int> RoutePlan::ReturnPath()
{
    QList<int> lst;
    for(int k = 0; k<m_RecvNum;k++)
    {
        for(int i = 0;i<m_RecvNum;i++)
        {
            for(int j=0;j<=m_Edgenum;j++)
            {
                if(m_RelaxNum[i] == m_Segment[j].m_SegmentNum)
                {
                    if(m_DestPoint == m_Segment[j].m_EndPoint)
                    {
                        lst.push_front(m_Segment[j].m_SegmentNum);
                        cout<<"m_SegmentNum = "<<m_Segment[j].m_SegmentNum<<endl;
                        m_DestPoint = m_Segment[j].m_StartPoint;
                        if(m_Segment[j].m_StartPoint == m_Source)
                        {
                            return lst;
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    cout<<"there is not path form  "<<m_Source<<"  to  "<<m_DestP