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最短路徑演算法之Dijkstra演算法_Java實現

阿新 • • 發佈：2019-01-24
public class Graph { /* * 頂點 */ private List<Vertex> vertexs; /* * 邊 */ private int[][] edges; /* * 沒有訪問的頂點 */ private Queue<Vertex> unVisited; public Graph(List<Vertex> vertexs, int[][] edges) { this.vertexs = vertexs;
this.edges = edges; initUnVisited(); } /* * 搜尋各頂點最短路徑 */ public void search(){ while(!unVisited.isEmpty()){ Vertex vertex = unVisited.element(); //頂點已經計算出最短路徑，設定為"已訪問" 　　vertex.setMarked(true); //獲取所有"未訪問"的鄰居 　　List<Vertex> neighbors = getNeighbors(vertex);
//更新鄰居的最短路徑 updatesDistance(vertex, neighbors); pop(); } System.out.println("search over"); } /* * 更新所有鄰居的最短路徑 */ private void updatesDistance(Vertex vertex, List<Vertex> neighbors){ for(Vertex neighbor: neighbors){ updateDistance(vertex, neighbor); } }
/* * 更新鄰居的最短路徑 */ private void updateDistance(Vertex vertex, Vertex neighbor){ int distance = getDistance(vertex, neighbor) + vertex.getPath(); if(distance < neighbor.getPath()){ neighbor.setPath(distance); } } /* * 初始化未訪問頂點集合 */ private void initUnVisited() { unVisited = new PriorityQueue<Vertex>(); for (Vertex v : vertexs) { unVisited.add(v); } } /* * 從未訪問頂點集合中刪除已找到最短路徑的節點 */ private void pop() { unVisited.poll(); } /* * 獲取頂點到目標頂點的距離 */ private int getDistance(Vertex source, Vertex destination) { int sourceIndex = vertexs.indexOf(source); int destIndex = vertexs.indexOf(destination); return edges[sourceIndex][destIndex]; } /* * 獲取頂點所有(未訪問的)鄰居 */ private List<Vertex> getNeighbors(Vertex v) { List<Vertex> neighbors = new ArrayList<Vertex>(); int position = vertexs.indexOf(v); Vertex neighbor = null; int distance; for (int i = 0; i < vertexs.size(); i++) { if (i == position) { //頂點本身，跳過 continue; } distance = edges[position][i]; //到所有頂點的距離 if (distance < Integer.MAX_VALUE) { //是鄰居(有路徑可達) neighbor = getVertex(i); if (!neighbor.isMarked()) { //如果鄰居沒有訪問過，則加入list; neighbors.add(neighbor); } } } return neighbors; } /* * 根據頂點位置獲取頂點 */ private Vertex getVertex(int index) { return vertexs.get(index); } /* * 列印圖 */ public void printGraph() { int verNums = vertexs.size(); for (int row = 0; row < verNums; row++) { for (int col = 0; col < verNums; col++) { if(Integer.MAX_VALUE == edges[row][col]){ System.out.print("X"); System.out.print(" "); continue; } System.out.print(edges[row][col]); System.out.print(" "); } System.out.println(); } } }

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