弗洛伊德(Floyd)算法

时间:2024-08-11 13:07:38

弗洛伊德(Floyd)算法

 #include <stdio.h>

 #define MAXVEX 20        //最大顶点数
#define INFINITY 65535 //∞ typedef struct
{/* 图结构 */
int vexs[MAXVEX];//顶点下标
int arc[MAXVEX][MAXVEX];//矩阵
int numVertexes, numEdges;//顶点数和边数
}MGraph; //用户定义类型
typedef int Patharc[MAXVEX][MAXVEX];
typedef int ShortPathTable[MAXVEX][MAXVEX]; void CreateMGraph(MGraph *G)
{/* 创建图 */
int i, j; //printf ("请输入顶点数和边数");
//提前输入
G->numVertexes = ;
G->numEdges = ; //初始化顶点下标
for(i=; i<G->numVertexes; i++)
G->vexs[i] = i; //初始化矩阵
for(i=; i<G->numVertexes; i++)
for(j=; j<G->numVertexes; j++)
if(i == j)
G->arc[i][j] = ;
else
G->arc[i][j] = INFINITY; //提前手动输入权值
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; G->arc[][] = ; G->arc[][] = ;
G->arc[][] = ; G->arc[][] = ; //矩阵上三角对称下三角
for(i=; i<G->numVertexes; i++)
for(j=i; j<G->numVertexes; j++)
G->arc[j][i] = G->arc[i][j]; return;
} void ShortestPath_Floyd(MGraph G, Patharc *P, ShortPathTable *D)
{/* D数组用于存储最短路径的权值,P数组用于存储最短路径经过顶点的下表 */
int v, w, k; //初始化D与P
for(v=; v<G.numVertexes; v++)
for(w=; w<G.numVertexes; w++)
{
(*D)[v][w] = G.arc[v][w];//D[v][w]值即为对应的权值
(*P)[v][w] = w;//初始化P
} for(k=; k<G.numVertexes; k++)
for(v=; v<G.numVertexes; v++)
for(w=; w<G.numVertexes; w++)
if((*D)[v][w] > (*D)[v][k]+(*D)[k][w])
{//这里可以理解为:v到w 的路径比 v到k 然后 k到w 的路径,目的是要v顶点到达w顶点,然后采取间接的方法进行比较
(*D)[v][w] = (*D)[v][k] + (*D)[k][w];//经过顶点k比直达更近,则赋值
(*P)[v][w] = (*P)[v][k];//经过顶点的下表赋给对应的P数组
}//v代表起始顶点的下表,k代表中转顶点的下表,w代表终点顶点的下表 return;
} int main(void) {
int v, w, k; MGraph G; Patharc P;//定义存储最短路径经过的顶点下标的数组
ShortPathTable D;//定义存储各点最短路径 CreateMGraph(&G);//创建图 ShortestPath_Floyd(G, &P, &D);//最短路径——弗洛伊德 printf("\t\t\t各顶点最短路径如下:\n");
for(v=; v<G.numVertexes; v++)
{
for(w=v+; w<G.numVertexes; w++)
{
printf("v%d-v%d weight:%d\t", v, w, D[v][w]);//顶点—》顶点——权值
k = P[v][w];//经过顶点下标
printf("path:%d", v);//打印源点
while(k != w)
{//若经过顶点不等于终点
printf(" ->%d", k);//则打印经过顶点
k = P[k][w];// 获取下一个经过顶点
}
printf(" ->%d\n", w);
}
printf("\n");
} printf("\t\t\t最短路径D:\n");
for(v=; v<G.numVertexes; v++)
{
for(w=; w<G.numVertexes; w++)
printf("%5d", D[v][w]);
printf("\n");
} printf("\t\t\t最短路径P:\n");
for(v=; v<G.numVertexes; v++)
{
for(w=; w<G.numVertexes; w++)
printf("%5d", P[v][w]);
printf("\n");
} return ;
}