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ダイクストラによる全ペア最短経路のJava実装を検索しました。1つのソース最短パスのアルゴリズムを見つけました。私は実際にはJavaを知りませんが、離散数学を勉強しているので、誰かが私を助けてくれるかもしれません。全ペア最短経路にするために何を変更する必要がありますか?

----------編集-------templatetypedefに再度感謝します。やってみる。今、私はコードに別の小さな間違いがあると思います。

入力ファイル(try.txt):

 0 2 68
 3 4 97
 0 3 8

これは私が得る間違った出力です:

    From 3:
Shortest Path Cost to 3 is: 0.0
Shortest Path Cost to 2 is: Infinity
Shortest Path Cost to 0 is: Infinity
Shortest Path Cost to 4 is: 97.0

From 2:
Shortest Path Cost to 3 is: Infinity
Shortest Path Cost to 2 is: 0.0
Shortest Path Cost to 0 is: Infinity
Shortest Path Cost to 4 is: 97.0

From 0:
Shortest Path Cost to 3 is: 8.0
Shortest Path Cost to 2 is: 68.0
Shortest Path Cost to 0 is: 0.0
Shortest Path Cost to 4 is: 97.0

From 4:
Shortest Path Cost to 3 is: 8.0
Shortest Path Cost to 2 is: 68.0
Shortest Path Cost to 0 is: Infinity
Shortest Path Cost to 4 is: 0.0

コード:

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.PriorityQueue;

class Vertex implements Comparable<Vertex> {
    public final String name;
    public List<Edge1> adjacencies;
    public double minDistance = Double.POSITIVE_INFINITY;
    public Vertex previous;

    public Vertex(String argName) {
        name = argName;
        adjacencies = new ArrayList<Edge1>();
    }

    public void addEdge(Edge1 e) {
        adjacencies.add(e);
    }

    public String toString() {
        return name;
    }

    public int compareTo(Vertex other) {
        return Double.compare(minDistance, other.minDistance);
    }

}

class Edge1{
    public final Vertex target;
    public final double weight;

    public Edge1(Vertex argTarget, double argWeight) {
        target = argTarget;
        weight = argWeight;
    }
}


public class Dijkstra {

    public static void computePaths(Vertex source) {
        source.minDistance = 0.;
        PriorityQueue<Vertex> vertexQueue = new PriorityQueue<Vertex>();
        vertexQueue.add(source);

        while (!vertexQueue.isEmpty()) {
            Vertex u = vertexQueue.poll();

            // Visit each Edge exiting u

            for (Edge1 e : u.adjacencies) {
                Vertex v = e.target;
                double weight = e.weight;
                double distanceThroughU = u.minDistance + weight;
                if (distanceThroughU < v.minDistance) {
                    vertexQueue.remove(v);
                    v.minDistance = distanceThroughU;
                    v.previous = u;
                    vertexQueue.add(v);
                }

            }
        }
    }

    public static List<Vertex> getShortestPathTo(Vertex target) {
        List<Vertex> path = new ArrayList<Vertex>();
        for (Vertex vertex = target; vertex != null; vertex = vertex.previous)
            path.add(vertex);

        Collections.reverse(path);
        return path;
    }

    public static void main(String args[]) {

        Map<String, Vertex> vertexMap = new HashMap<String, Vertex>();
        BufferedReader in = null;
        try {
            in = new BufferedReader(new FileReader("try.txt"));
            String line;
            boolean inVertex = true;

            while ((line = in.readLine()) != null) {


                    //store the edges
                    String[] parts = line.split(" ");
                    String vFrom = parts[0];
                    String vTo = parts[1];
                    if(!vertexMap.containsKey(vFrom))
                    {
                        Vertex v= new Vertex(vFrom);
                        vertexMap.put(vFrom, v);
                    }
                    if(!vertexMap.containsKey(vTo))
                    {
                        Vertex v1= new Vertex(vTo);
                        vertexMap.put(vTo, v1);
                    }


                    double weight = Double.parseDouble(parts[2]);
                    Vertex v = vertexMap.get(vFrom);
                    if (v != null) {
                        v.addEdge(new Edge1(vertexMap.get(vTo), weight));

                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return;
        }
        finally{
            if(in!= null)
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException ignore) {
                }
        }

        //get a list of all the vertices
        Collection<Vertex> vertices = vertexMap.values();

        //Vertex source = vertices.iterator().next();
        for(Vertex source:vertices){
        System.out.println("From " + source+":");
        computePaths(source);
        for (Vertex v : vertices) {
            System.out.println("Shortest Path Cost to " + v + " is: " + v.minDistance);
           // List<Vertex> path = getShortestPathTo(v);
          //  System.out.println("Path: " + path);
        }System.out.println();
        source.minDistance=Double.POSITIVE_INFINITY;
        source.previous=null;}
    }
}
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2 に答える 2

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ダイクストラのアルゴリズムを使用してすべてのペアの最短パスを計算するには、考えられる開始ノードごとに 1 回ずつ、ダイクストラのアルゴリズムを複数回再実行します。上記のアルゴリズムを簡単に適応させて、computePaths(source)考えられる各ソースを呼び出し、各ポイントで見つかった最短パスを記憶することで、このロジックを機能させることができるはずです。

お役に立てれば!

于 2013-01-05T22:36:15.693 に答える
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参考までに、この問題を解決するためにDjikstraを複数回実行するとO(n^4). Floyd-Warhsallは で解くことができO(n^3)ます。

于 2013-01-05T23:55:10.100 に答える