petgraph 中的哪个算法会找到从 A 到 B 的最短路径？答案

【问题标题】：Which algorithm from petgraph will find the shortest path from A to B?petgraph 中的哪个算法会找到从 A 到 B 的最短路径？
【发布时间】：2017-04-14 23:44:33
【问题描述】：

我有一个方向图，想找到从节点 A 到节点 B 的最短路径。我在 crates.io 上搜索，发现 petgraph 看起来像最流行的板条箱。它implements a number of algorithms，但没有一个能解决我的任务。我错过了什么吗？

例如，Dijkstra's algorithm 返回路径成本，但哪条路径的成本最低？ Bellman-Ford algorithm 返回路径成本和节点，但没有路径。

这是我发现的从图中打印路径的最简单方法：

extern crate petgraph;
use petgraph::prelude::*;
use petgraph::algo::dijkstra;

fn main() {
    let mut graph = Graph::<&str, i32>::new();
    let a = graph.add_node("a");
    let b = graph.add_node("b");
    let c = graph.add_node("c");
    let d = graph.add_node("d");

    graph.extend_with_edges(&[(a, b, 1), (b, c, 1), (c, d, 1), (a, b, 1), (b, d, 1)]);
    let paths_cost = dijkstra(&graph, a, Some(d), |e| *e.weight());
    println!("dijkstra {:?}", paths_cost);

    let mut path = vec![d.index()];
    let mut cur_node = d;

    while cur_node != a {
        let m = graph
            .edges_directed(cur_node, Direction::Incoming)
            .map(|edge| paths_cost.get(&edge.source()).unwrap())
            .min()
            .unwrap();
        let v = *m as usize;
        path.push(v);
        cur_node = NodeIndex::new(v);
    }

    for i in path.iter().rev().map(|v| graph[NodeIndex::new(*v)]) {
        println!("path: {}", i);
    }
}

据我所知，我需要根据结果自己计算路径 dijkstra.

我相信，如果我自己实现dijkstra（基于dijkstra.rs 的实现），并取消注释predecessor 的行并返回predecessor，最终的变体会更快，因为答案将是类似predecessor[predecessor[d]]。

【问题讨论】：

从您的最后几句话来看，您似乎对 Dijkstra 和 Bellman-Ford 算法缺乏了解。我建议您先研究它们及其结果。
@E_net4 我不明白你，我看看 Dijkstra (github.com/bluss/petgraph/blob/master/src/dijkstra.rs) 的实现，他们只是评论包含结果路径的 hashmap，而不是返回这个路径。了解 Dijkstra 实施对我有何帮助？
请在问题中包含您尝试过的内容。如果特定 API 有问题，请指出。
我建议你多看一下petgraph::algo::dijkstra 上的文档，你链接了:)
请使用这个算法：astar。

标签： rust petgraph

【解决方案1】：

作为mentioned in the comments（图书馆的主要作者，不少于），您可以使用A*（astar）算法：

use petgraph::{algo, prelude::*}; // 0.5.1

fn main() {
    let mut graph = Graph::new();

    let a = graph.add_node("a");
    let b = graph.add_node("b");
    let c = graph.add_node("c");
    let d = graph.add_node("d");

    graph.extend_with_edges(&[(a, b, 1), (b, c, 1), (c, d, 1), (a, b, 1), (b, d, 1)]);

    let path = algo::astar(
        &graph,
        a,               // start
        |n| n == d,      // is_goal
        |e| *e.weight(), // edge_cost
        |_| 0,           // estimate_cost
    );

    match path {
        Some((cost, path)) => {
            println!("The total cost was {}: {:?}", cost, path);
        }
        None => println!("There was no path"),
    }
}

The total cost was 2: [NodeIndex(0), NodeIndex(1), NodeIndex(3)]

【讨论】：