这是一个简易的Dijkstra算法的优化实现,利用了堆,这里使用C++中的优先级队列。利用STL内置的堆实现只是优化的第一步,更进一步的优化包括使用Fibonacci堆等更高级数据结构。
算法中,使用邻接表作为存储图的数据结构,利用一个int数组d保存过程中及最后得到的最短路长度,再自定义一个pair<int, int>来保存在堆中的当前最短路,pair的first元素用来保存路径长度,second元素保存所对应的节点数。堆以first的值作为比较元素,通过second值得到其节点索引,再到邻接表中查找出边,将所有出边relax掉(也就是更新d中的最短距离)。直到队列为空,停止算法。
这个Dijkstra算法不是那么容易说清楚的。在众多算法中,个人感觉这个算法在实现上逻辑比较复杂(关乎实现)。算法本身很直观,但因为涉及到图,其各种操作都要退化到程序中迭代实现,比起堆排序、快排、KMP等算法,需要一些新的编程技巧和思维习惯。
Talk is cheap, show you the code.
struct Edge{ int to, cost; }; typedef pair<int, int> P; const int M = 10; const int V = 10; const int INF = 1 << 30; vector<Edge> E[M]; int d[V]; void dij(int s,int t) { fill(d, d + V, INF); d[s] = 0; priority_queue<P,vector<P>, greater<P> > q; q.push(P(0, s)); while(!q.empty()){ P p = q.top(); q.pop(); int to = p.second; int cost = p.first; for (int i = 0; i < E[to].size(); i++) { Edge e = E[to][i]; if (d[e.to]>d[to] + e.cost) { d[e.to] = d[to] + e.cost; q.push(P(d[e.to], e.to)); } } } }