先上图:

最短路径问题----Dijkstra算法的解释

现在要找到地点V1到其余各个地点的最短路径(图中数字的单位默认为km.)。有一个原则是:永远找最小,确保无更小。

第一步:v1->v1,v1->v2,...v1->v7的距离用一维数组dis[0],dis[1],dis[2],...dis[6]表示。初始化数组:dis=[0 50 inf inf 30 inf inf];

第二步:找到dis数组中的最小值(注意不算v1->v1=0),它是dis[4]=30;这个距离就是v1->v5的最小距离了,因为所有的距离都是正数,如果你从v1出发,通过其他顶点绕路绕到v5,那总距离肯定大于30,因为30+(一个大于0的数)肯定大于30.此时,找到了v1->v5的最短路径;

第三步:把顶点v5置为true,代表顶点v5已被访问;

第四步:看v5通往里,从图上可以看到v5通往v3和v7,v5->v3的距离是60,v5->v7的距离是120,所以通过v5中转到v3和v7后,v1->v3的距离变成30+60=90,v1->v7的距离变成30+120=150;这对dis数组中保存的v1到其它各个顶点的距离产生了影响, 此时就用更小的值去更新dis数组中的值。更新后的dis数组是:dis=[0 50 90 inf 30 inf 150].(注:inf代表无穷大)

第五步:找dis数组中除去v1->v5=30这个值之后的最小值,它是v1->v2=50,找到后把顶点v2置为ture.

第六步:从v1出发,通过v2中转,看v2会到达哪里。可以看到,v2->v3=20,这时更新dis数组中v1->v3值,把90更新成70.此时数组dis=[0 50 70 inf 30 inf 150].

第七步:重复第5步,找排除掉顶点是ture的值后,剩余的数的最小值,它是v1->v3=70,把顶点v3置为true.

第八步:从v1出发,通过v3中转,看v3会到达哪里。可以看到,v3->v7=10,这时更新dis数组中v1->v7值,把150更新成80.此时数组dis=[0 50 70 inf 30 inf 80].

第九步:结束!

最终结果:

最短路径问题----Dijkstra算法的解释

 

以下C++代码来源于:https://blog.csdn.net/qq_35644234/article/details/60870719

 Dijkstra.h文件的代码:

/************************************************************/
/*                程序作者:Willam                          */
/*                程序完成时间:2017/3/8                    */
/*                有任何问题请联系:2930526477@qq.com       */
/************************************************************/
//@尽量写出完美的程序

#pragma once
//#pragma once是一个比较常用的C/C++杂注,
//只要在头文件的最开始加入这条杂注,
//就能够保证头文件只被编译一次。

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

/*
本程序是使用Dijkstra算法实现求解最短路径的问题
采用的邻接矩阵来存储图
*/
//记录起点到每个顶点的最短路径的信息
struct Dis {
    string path;
    int value;
    bool visit;
    Dis() {
        visit = false;
        value = 0;
        path = "";
    }
};

class Graph_DG {
private:
    int vexnum;   //图的顶点个数
    int edge;     //图的边数
    int **arc;   //邻接矩阵
    Dis * dis;   //记录各个顶点最短路径的信息
public:
    //构造函数
    Graph_DG(int vexnum, int edge);
    //析构函数
    ~Graph_DG();
    // 判断我们每次输入的的边的信息是否合法
    //顶点从1开始编号
    bool check_edge_value(int start, int end, int weight);
    //创建图
    void createGraph();
    //打印邻接矩阵
    void print();
    //求最短路径
    void Dijkstra(int begin);
    //打印最短路径
    void print_path(int);
};
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