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python矩陣/字典實現最短路徑算法

2020-02-16 00:43:03
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來源:轉載
供稿:網友

前言:好像感覺各種博客的最短路徑python實現都花里胡哨的?輸出不明顯,唉,可能是因為不想讀別人的代碼吧(明明自己學過離散)。然后可能有些人是用字典實現的?的確字典的話,比較省空間。改天,也用字典試下。先貼個圖吧。

然后再貼代碼:

_=inf=999999#inf def Dijkstra_all_minpath(start,matrix): length=len(matrix)#該圖的節點數 path_array=[] temp_array=[] path_array.extend(matrix[start])#深復制 temp_array.extend(matrix[start])#深復制 temp_array[start] = inf#臨時數組會把處理過的節點的值變成inf,表示不是最小權值的節點了 already_traversal=[start]#start已處理 path_parent=[start]*length#用于畫路徑,記錄此路徑中該節點的父節點 while(len(already_traversal)<length):  i= temp_array.index(min(temp_array))#找最小權值的節點的坐標  temp_array[i]=inf  path=[]#用于畫路徑  path.append(str(i))  k=i  while(path_parent[k]!=start):#找該節點的父節點添加到path,直到父節點是start   path.append(str(path_parent[k]))   k=path_parent[k]  path.append(str(start))  path.reverse()#path反序產生路徑  print(str(i)+':','->'.join(path))#打印路徑  already_traversal.append(i)#該索引已經處理了  for j in range(length):#這個不用多說了吧   if j not in already_traversal:    if (path_array[i]+matrix[i][j])<path_array[j]:     path_array[j] = temp_array[j] =path_array[i]+matrix[i][j]     path_parent[j]=i#說明父節點是i return path_array #領接矩陣adjacency_matrix=[[0,10,_,30,100],     [10,0,50,_,_],     [_,50,0,20,10],     [30,_,20,0,60],     [100,_,10,60,0]     ]print(Dijkstra_all_minpath(4,adjacency_matrix))

然后輸出:

2: 4->2
3: 4->2->3
0: 4->2->3->0
1: 4->2->1
[60, 60, 10, 30, 0]

主要是這樣輸出的話比較好看,然后這樣算是直接算一個點到所有點的最短路徑吧。那么寫下字典實現吧

def Dijkstra_all_minpath_for_graph(start,graph): inf = 999999 # inf length=len(graph) path_graph={k:inf for k in graph.keys()} already_traversal=set() path_graph[start]=0 min_node=start#初始化最小權值點 already_traversal.add(min_node)#把找到的最小節點添加進去 path_parent={k:start for k in graph.keys()} while(len(already_traversal)<=length):  p = min_node  if p!=start:   path = []   path.append(str(p))   while (path_parent[p] != start):#找該節點的父節點添加到path,直到父節點是start    path.append(str(path_parent[p]))    p=path_parent[p]   path.append(str(start))   path.reverse()#反序   print(str(min_node) + ':', '->'.join(path))#打印  if(len(already_traversal)==length):break  for k in path_graph.keys():#更新距離   if k not in already_traversal:    if k in graph[min_node].keys() and (path_graph[min_node]+graph[min_node][k])<path_graph[k]:     path_graph[k]=path_graph[min_node]+graph[min_node][k]     path_parent[k]=min_node  min_value=inf  for k in path_graph.keys():#找最小節點   if k not in already_traversal:    if path_graph[k]<min_value:     min_node=k     min_value=path_graph[k]  already_traversal.add(min_node)#把找到最小節點添加進去 return path_graphadjacency_graph={0:{1:10,3:30,4:100},     1:{0:10,2:50},     2:{1:50,3:20,4:10},     3:{0:30,2:20,4:60},     4:{0:100,2:10,3:60}}print(Dijkstra_all_minpath_for_graph(4,adjacency_graph))            
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