SPFA算法伪代码

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SPFA算法的应用场景

SPFA算法的应用场景

SPFA算法的应用场景SPFA算法,全称是Shortest Path Faster Algorithm,即最短路径快速算法,是一种用于解决单源最短路径问题的算法。

它是对Bellman-Ford算法的一种优化,有效地提高了算法的运行速度。

在实际的应用当中,SPFA算法广泛被应用于以下几个场景。

一、图论领域在图论领域,SPFA算法是最为常用的算法之一,该算法可以求解带有负权边的有向图和无向图的单源最短路径问题。

这在很多实际问题中都有应用,比如交通规划、网络通信、物流配送等。

例如,在交通规划中,我们可以根据道路网络的拓扑结构和交通流量,利用SPFA 算法求解最短路径,从而实现交通拥堵状况的预测和优化。

二、路由选择在计算机网络中,路由选择是一个非常重要的问题。

要实现数据的快速传输和路由的高效选择,就需要使用最短路径算法来确定数据包的传输路径。

SPFA算法可以用来解决这个问题。

通过将网络拓扑结构抽象为有向图,并利用SPFA算法求解最短路径,即可实现高效的路由选择。

三、电力网络规划在电力系统中,电力网络规划是一个复杂而重要的问题。

为了最大限度地满足用户的需求,以及保证电网的安全可靠运行,需要进行电力网络规划和优化。

SPFA算法可以用来解决传输线路的规划问题,通过建立电力网络的拓扑结构图,并利用SPFA算法求解最短路径,确定输电线路的布置方案,从而实现电力系统的高效运行。

四、无人驾驶车辆路径规划随着无人驾驶技术的快速发展,路径规划成为了无人驾驶车辆的重要问题之一。

无人驾驶车辆需要根据实时的道路情况来选择最佳的行驶路径,以保证安全性和效率性。

SPFA算法可以用来解决无人驾驶车辆的路径规划问题。

通过将道路网络抽象为有向图,并利用SPFA算法求解最短路径,就可以实现无人驾驶车辆的智能路径规划。

五、资源调度在一些资源调度场景中,比如作业调度、任务调度等,需要求解最短路径来实现资源的高效利用和分配。

SPFA算法可以用来解决这类问题。

SPFA算法

SPFA算法

让我们结合一道题目来进行探讨
苹果争夺战 两个人A,B在一个5*6的矩阵里抢夺苹果。矩阵包含空地,4棵 苹果树和障碍物,每个苹果树上有3个苹果。A先行动,然后两人轮 流操作,每一回合每人可以向四周移动一格或停留在一棵苹果树下, 如果苹果树非空可以摘下一个苹果。 两人不能移动到矩阵外,障碍物上或是对方的位置,且两人绝 顶聪明。 问A最多可以抢到多少个苹果。
SPFA的核心正是松弛操作:
Relax(u,v){
If (F(v)>F(u)+W_Cost(u,v)) F(v)=F(u)+W_Cost (u,v);
}
但松弛操作直接得出的Bellman-Ford算法效率低下
For Time=1 to N For (u,v)∈E Relax(u,v)
S A1
.......
我们再从另一个角度来分析DIJ和spfa
Dij的思想可以从另一个角度来阐述:一个
点的最短路必定从另一个点的最短路推导 出,而另一个点的最短路必定<这个点的最 短路,因此我们可以DP,但是因为存在环, 所以就只能从最短路最小的那个开始推, 所以只要满足求的是最短路,都可以用DIJ。
我们再从另一个角度来分析DIJ和spfa
类似于在负权图上使用Dijikstra
因此标号法并不适用
思路二:参考负权图上求最短路的思想
通过局部的较优值一步步迭代得到最优解
假设当前解为:
G[ ]= 4 5
F[ ]= 3 5
之后G[ ]得出最优解4
问题所在:F[ ]和G[ ]的最优化目标不同
两种常规解法都失败了,我们需要从新的角度来思考 猜想: 能否越过状态间纷繁复杂的转移关系 直接考虑最终状态呢?
当某边三角不等式不成立时,用松弛操作调整之。

算法伪代码

算法伪代码

Introduction to CS - Xiaofeng Gao
25
流程图表示
2016/10/1
Introduction to CS - Xiaofeng Gao
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Xiaofeng Gao
CONTINUE;
2016/10/1
停止当前循环进入下一轮
Introduction to CS - Xiaofeng Gao
21
Break和Continue
执行顺序
i=1,Print i=2,跳过 i=3,Print i=4,跳过 i=5,Break
2016/10/1
经过两次比较,max中已存放的是a,b,c三个
数中最大的数,把 max 的值输出就是所需结果。
2016/10/1
Introduction to CS - Xiaofeng Gao
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伪码(1)
2016/10/1
Introduction to CS - Xiaofeng Gao
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伪码(2)
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有的程序要加入对操作对象的说明。
有时指令要求执行者做出判断。 一条或一组指令可能需要执行多次。 程序流程:
问题定义算法设计程序编制调试测试及资料编制
2016/10/1
Introduction to CS - Xiaofeng Gao
3
算法特性
程序设计离不开算法,
算法指导程序设计,是 程序的灵魂。算法是精 确定义的一系列规则。 算法特性:
7
流程图表示法
流程图表示法常用图例
2016/10/1
Introduction to CS - Xiaofeng Gao

spfa算法

spfa算法
对于图中的每个顶点v∈ ,都设置一个属性d[v],描述从源点 到v的最 对于图中的每个顶点 ∈V,都设置一个属性 ,描述从源点s到 的最 短路径上权值的上界,称为最短路径估计。 代表S到 的当前最短路径 短路径上权值的上界,称为最短路径估计。pre[v]代表 到v的当前最短路径 代表 中v点之前的一个点的编号 我们用下面的过程来对最短路径估计和前趋进行 点之前的一个点的编号,我们用下面的过程来对最短路径估计和前趋进行 点之前的一个点的编号 初始化。( 。(Θ(V)时间)。经过初始化以后,对所有 ∈V,pre[v]=NULL,对 时间)。经过初始化以后, 初始化。( 时间)。经过初始化以后 对所有v∈ , , v∈V-{s},有d[s]=0以及 以及d[v]=∞。 ∈ , 以及 。
队首元素d点出队,对以 为起始点的所有边的终点依次进行松弛操作 为起始点的所有边的终点依次进行松弛操作( 队首元素 点出队,对以d为起始点的所有边的终点依次进行松弛操作(此 点出队 处只有g这个点),此时路径表格状态为 这个点),此时路径表格状态为: 处只有 这个点),此时路径表格状态为:
a d[i] 0
a d[i] 0
b
c
d
e
f
g ∞
24 8
15 30 ∞
在最短路径表中, 的最短路径估值也变小了 的最短路径估值也变小了, 在队列中不存在 因此e也要 在队列中不存在, 在最短路径表中,e的最短路径估值也变小了,e在队列中不存在,因此 也要 入队,此时队列中的元素为c, , 入队,此时队列中的元素为 ,d,e 队首元素c点出队,对以 为起始点的所有边的终点依次进行松弛操作 为起始点的所有边的终点依次进行松弛操作( 队首元素 点出队,对以c为起始点的所有边的终点依次进行松弛操作(此处 点出队 两个点),此时路径表格状态为: 有e,f两个点),此时路径表格状态为: 两个点),此时路径表格状态为

通信网课设

通信网课设

沈阳大学图1算法流程图沈阳大学图2 MFC界面)、各控件ID号及映射变量文件名:IDD_EX_EXFLOYD_DIALOG沈阳大学图3 最短路径import java.util.ArrayList;static ArrayList<Side> map = null;课程设计说明书 NO.10图4 输出结果参考文献要列出5篇以上,格式如下:[1]谢宋和,甘勇.单片机模糊控制系统设计与应用实例[M].北京:电子工业出版社, 1999.5:20-25(参考书或专著格式为:著者.书名[M].版本(第1版不注).出版地:出版者,出版年月:引文所在页码)[2]潘新民,王燕芳.微型计算机控制技术[M],第2版.北京:电子工业出版社, 2003.4:305-350(1本书只能作为1篇参考文献,不能将1本书列为多个参考文献)[3]范立南,谢子殿.单片机原理及应用教程[M].北京:北京大学出版社, 2006.1:123-130[4] Newman W M, Sbroull R F. Principles of Interactive Computer Graphics[M]. New York: McGraw Hill, 1979.10:10-25(参考期刊杂志格式为:作者.论文题目[J].期刊名,出版年,卷号(期号):页码)(期刊名前不写出版地)[6]Mastri A R. Neuropathy of diabetic neurogenic bladder[J]. Ann Intern Med, 1980, 92(2):316-318[7]范立南,韩晓微,王忠石等.基于多结构元的噪声污染灰度图像边缘检测研究[J].武汉大学学报(工学版), 2003,49(3):45-49[8] index.asp(一般情况下不要用网址作为参考文献,如果用,最多1个)注:[M]表示参考的是书籍;[J]表示参考的是学术期刊的论文;如果参考会议论文集中的论文用[C]。

算法合集之《SPFA算法的优化及应用》

算法合集之《SPFA算法的优化及应用》

算法合集之《SPFA算法的优化及应用》SPFA算法即最短路径快速算法(Shortest Path Faster Algorithm)。

它是Bellman-Ford算法的一种优化算法,主要用于求解单源最短路径问题,即从一个节点出发,求解到达其他节点的最短路径。

SPFA算法的基本思想是利用队列进行松弛操作,不断更新节点的距离值,直到所有节点的距离值不再更新。

与普通的队列实现不同,SPFA算法通过维护一个优化队列,将已经被更新的节点推入队列的前部,这样可以提高算法的效率。

SPFA算法的优化主要体现在以下几个方面:1.队列优化:SPFA算法通过优化队列的维护顺序,将已经被更新的节点推入队列的前部。

这样,被更新的节点会尽快参与下一次的松弛操作,从而减少了不必要的松弛操作,提高了算法的效率。

2.标记优化:SPFA算法引入了一个标记数组,用于标记节点是否在队列中。

只有当节点的距离值发生改变时,才会将节点推入队列,并将其标记为在队列中。

这样可以避免重复将相同节点推入队列,减少了不必要的操作。

3.最短路径优化:SPFA算法在每次松弛操作时,会检查节点的距离值是否发生了改变。

如果节点的距离值没有发生改变,则说明该节点的最短路径已经确定,不需要再进行松弛操作。

这样可以减少不必要的松弛操作,提高算法的效率。

SPFA算法的应用非常广泛,主要应用在网络最短路径问题、有向图中的单源最短路径问题等。

具体应用如下所示:1.网络路由:SPFA算法可以用于求解网络中的最短路径,用于确定数据包的传输路径,从而提高网络的传输效率。

2.电力传输:SPFA算法可以用于求解电力网络中的最短路径,用于确定电力传输的路径,从而提高电力传输的效率。

3.交通规划:SPFA算法可以用于求解交通网络中的最短路径,用于规划最短的驾驶路线,从而减少交通拥堵,提高交通的效率。

总之,SPFA算法通过队列优化、标记优化以及最短路径优化,提高了算法的效率,使得求解最短路径问题更加快速和高效。

SPFA算法

SPFA算法

SPFA 算法(也适合求最长路径)求单源最短路的SPF A 算法的全称是:Shortest Path Faster Algorithm 。

从名字我们就可以看出,这种算法在效率上一定有过人之处。

很多时候,给定的图存在负权边,这时类似Dijkstra 等算法便没有了用武之地,而Bellman-Ford 算法的复杂度又过高,SPF A 算法便派上用场了。

简洁起见,我们约定有向加权图G 不存在负权回路,即最短路径一定存在。

当然,我们可以在执行该算法前做一次拓扑排序,以判断是否存在负权回路,但这不是我们讨论的重点。

和上文一样,我们用数组d 记录每个结点的最短路径估计值,而且用邻接表来存储图G 。

我们采取的方法是动态逼近法:设立一个先进先出的队列用来保存待优化的结点,优化时每次取出队首结点u ,并且用u 点当前的最短路径估计值对离开u 点所指向的结点v 进行松弛操作(即不断选优调整),如果v 点的最短路径估计值有所调整,且v 点不在当前的队列中,就将v 点放入队尾(如果v 点已在队列中,则更新调整。

注意点v 可能会多次进入队列)。

这样不断从队列中取出结点来进行松弛操作,直至队列空为止。

(可以采用循环数组队列)定理3 只要最短路径存在,上述SPFA 算法必定能求出最小值。

证明:每次将点放入队尾,都是经过松弛操作达到的。

换言之,每次的优化将会有某个点v 的最短路径估计值d[v ]变小。

所以算法的执行会使d 越来越小。

由于我们假定图中不存在负权回路,所以每个结点都有最短路径值。

因此,算法不会无限执行下去,随着d 值的逐渐变小,直到到达最短路径值时,算法结束,这时的最短路径估计值就是对应结点的最短路径值。

(证毕)刚才我们只是笼统地说SPF A 算法在效率上有过人之处,那么到底它的复杂度是怎样的?定理4 在平均情况下,SPFA 算法的期望时间复杂度为O(E)。

证明:上述算法每次取出队首结点u ,并访问u 的所有临结点的复杂度为O(d),其中d 为点u 的出度。

伪代码及其实例讲解

伪代码及其实例讲解

伪代码及其实例讲解伪代码(Pseudocode)是一种算法描述语言。

使用伪代码的目的是为了使被描述的算法可以容易地以任何一种编程语言(Pascal,C,Java,etc)实现。

因此,伪代码必须结构清晰、代码简单、可读性好,并且类似自然语言。

介于自然语言与编程语言之间。

它以编程语言的书写形式指明算法的职能。

相比于程序语言(例如Java, C++,C, Dephi 等等)它更类似自然语言。

它是半角式化、不标准的语言。

我们可以将整个算法运行过程的结构用接近自然语言的形式(这里,你可以使用任何一种你熟悉的文字,中文,英文等等,关键是你把你程序的意思表达出来)描述出来. 使用伪代码, 可以帮助我们更好的表述算法, 不用拘泥于具体的实现.人们在用不同的编程语言实现同一个算法时意识到,他们的实现(注意:这里是实现,不是功能)很不同。

尤其是对于那些熟练于不同编程语言的程序员要理解一个(用其他编程语言编写的程序的)功能时可能很难,因为程序语言的形式限制了程序员对程序关键部分的理解。

这样伪代码就应运而生了。

当考虑算法功能(而不是其语言实现)时,伪代码常常得到应用。

计算机科学在教学中通常使用虚拟码,以使得所有的程序员都能理解。

综上,简单的说,让人便于理解的代码。

不依赖于语言的,用来表示程序执行过程,而不一定能编译运行的代码。

在数据结构讲算法的时候用的很多。

语法规则例如,类Pascal语言的伪代码的语法规则是:在伪代码中,每一条指令占一行(else if,例外)。

指令后不跟任何符号(Pascal和C中语句要以分号结尾)。

书写上的“缩进”表示程序中的分支程序结构。

这种缩进风格也适用于if-then-else语句。

用缩进取代传统Pascal中的begin和end语句来表示程序的块结构可以大大提高代码的清晰性;同一模块的语句有相同的缩进量,次一级模块的语句相对与其父级模块的语句缩进。

算法的伪代码语言在某些方面可能显得不太正规,但是给我们描述算法提供了很多方便,并且可以使我们忽略算法实现中很多麻烦的细节。

数据结构中的最短路径算法BellmanFord和SPFA算法

数据结构中的最短路径算法BellmanFord和SPFA算法

数据结构中的最短路径算法BellmanFord和SPFA算法Bellman-Ford算法和SPFA(Shortest Path Faster Algorithm)算法都是数据结构中常用的最短路径算法。

它们都可以用来求解图中两个节点之间的最短路径。

下面将分别介绍这两种算法的原理和应用场景。

Bellman-Ford算法是一种基于松弛操作的动态规划算法。

该算法能够处理自环边和负权边,并能够检测负权环。

Bellman-Ford算法的核心思想是通过迭代更新每个节点的最短路径估计值,直到所有节点的最短路径估计值不再改变为止。

具体步骤如下:1. 初始化:将起始节点的最短路径估计值设置为0,其他节点的最短路径估计值设置为正无穷大。

2. 迭代更新:对于每条边(u, v),如果从起始节点到节点v的路径经过节点u的总权值小于节点v的当前最短路径估计值,则更新节点v的最短路径估计值为经过节点u的路径权值之和。

3. 检测负权环:重复执行步骤2,直到没有任何节点的最短路径估计值发生改变。

如果在此过程中仍然存在节点的最短路径估计值发生改变,则说明存在负权环,无法求解最短路径。

Bellman-Ford算法的时间复杂度为O(VE),其中V和E分别表示图中的节点数和边数。

由于需要对所有边进行迭代更新,因此算法的性能相对较低。

但是,Bellman-Ford算法的优点是能够处理包含负权边的图,并且能够检测负权环,可以应用于更广泛的场景。

SPFA算法是基于Bellman-Ford算法的改进算法,它通过队列实现了一种优化,使得算法的执行效率得到了提高。

SPFA算法的具体步骤如下:1. 初始化:将起始节点加入队列,并将起始节点的最短路径估计值设置为0,其他节点的最短路径估计值设置为正无穷大。

2. 循环队列:从队列中取出一个节点u,并遍历与节点u相邻的所有节点v。

3. 松弛操作:如果从起始节点到节点v的路径经过节点u的总权值小于节点v的当前最短路径估计值,则更新节点v的最短路径估计值为经过节点u的路径权值之和,并将节点v加入队列。

实例解析Bellman-ford和Spfa算法

实例解析Bellman-ford和Spfa算法

实例解析Bellman-ford和Spfa算法作者:周鑫张晶来源:《电脑知识与技术》2021年第30期摘要:Bellman-ford和Spfa是解決最短路问题的基本算法,是信息学奥赛教学的基本内容。

由于算法抽象性和逻辑性强,教学过程中学生对其基本原理、实现过程理解困难,导致无法灵活运用解决问题。

该文旨在用具体实例结合图表对算法执行过程进行详细解析,深刻剖析了算法的优化原理,有效解决了学生理解和应用困难的问题。

关键词:Bellman-ford;Spfa;算法解析中图分类号:TP312 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)30-0079-03开放科学(资源服务)标识码(OSID):1 前言Bellman-Ford算法由查理德·贝尔曼和莱斯特·福特创立的,其基本思想是利用松弛原理反复对边集中的每条边进行松弛迭代操作,同时更新顶点集合中每个顶点的最短路径值并记录其最短路径上的前驱结点,达到收敛时停止迭代操作[1]。

由于反复对边集中的每条边进行松弛,因此产生了很多冗余的松弛操作,造成时间复杂度较高。

Spfa算法针对这一问题进行了优化,其核心思想是用FIFO队列保存已经被松弛过的顶点,只处理入队的顶点,并且不断迭代以求得最短路径。

因此,深刻理解Bellman-Ford算法有助于充分理解和应用Spfa算法解决实际问题[2]。

下面我们用具体实例来展开探讨这两个算法的实现过程。

例题:如图1所示,求1号顶点到其余各顶点的最短距离。

我们用d 数组记录起点到其余各点的最短路径值,用s、e、t三个数组来存储边的信息。

例如第i条边存储在s[i]、e[i]、t[i]中,表示从顶点s[i]到e[i]这条边的权值为t[i]。

给出边的顺序如下表:2 Bellman-Ford算法题解用d数组来存储1号顶点到其余各点的路径值。

初始化如下表:根据边给出的顺序,先处理第一条边“2-4-3”即判断一下d[4]是否大于d[2]+3,由于此时d[4]和d[2]都是无穷大,因此这条边松弛失败。

spfa讲义

spfa讲义

SPFA算法求单源最短路的SPFA算法的全称是:Shortest Path Faster Algorithm。

SPFA算法是西南交通大学段凡丁于1994年发表的.从名字我们就可以看出,这种算法在效率上一定有过人之处。

很多时候,给定的图存在负权边,这时类似Dijkstra等算法便没有了用武之地,而Bellman-Ford算法的复杂度又过高,SPFA算法便派上用场了。

简洁起见,我们约定有向加权图G不存在负权回路,即最短路径一定存在。

当然,我们可以在执行该算法前做一次拓扑排序,以判断是否存在负权回路,但这不是我们讨论的重点。

我们用数组d记录每个结点的最短路径估计值,而且用邻接表来存储图G。

我们采取的方法是动态逼近法:设立一个先进先出的队列用来保存待优化的结点,优化时每次取出队首结点u,并且用u点当前的最短路径估计值对离开u点所指向的结点v 进行松弛操作,如果v点的最短路径估计值有所调整,且v点不在当前的队列中,就将v点放入队尾。

这样不断从队列中取出结点来进行松弛操作,直至队列空为止。

定理: 只要最短路径存在,上述SPFA算法必定能求出最小值。

证明:每次将点放入队尾,都是经过松弛操作达到的。

(松弛操作的原理是著名的定理:“三角形两边之和大于第三边”,在信息学中我们叫它三角不等式。

所谓对i,j进行松弛,就是判定是否d[j]>d[i]+w[i,j],如果该式成立则将d[j]减小到d[i]+w[i,j],否则不动。

)换言之,每次的优化将会有某个点v的最短路径估计值d[v]变小。

所以算法的执行会使d越来越小。

由于我们假定图中不存在负权回路,所以每个结点都有最短路径值。

因此,算法不会无限执行下去,随着d值的逐渐变小,直到到达最短路径值时,算法结束,这时的最短路径估计值就是对应结点的最短路径值。

(证毕)期望的时间复杂度O(ke),其中k为所有顶点进队的平均次数,可以证明k一般小于等于2。

实现方法:建立一个队列,初始时队列里只有起始点,在建立一个表格记录起始点到所有点的最短路径(该表格的初始值要赋为极大值,该点到他本身的路径赋为0)。

sarsa算法代码应用

sarsa算法代码应用

sarsa算法代码应用SARSA(State-Action-Reward-State-Action)是强化学习中的一个基本算法,用于学习最优策略。

下面是一个简单的SARSA算法的伪代码示例:```python# 伪代码Initialize Q-table arbitrarilyChoose an action A from the state S using an exploration strategy (e.g., epsilon-greedy)Repeat until termination:Take action A, observe reward R and the next state S'Choose the next action A' from the next state S' using the same exploration strategyUpdate Q-value: Q(S, A) <- Q(S, A) + alpha * [R + gamma * Q(S', A') - Q(S, A)]Update the current state and action: S <- S', A <- A'```现在,让我们使用一个简单的例子,例如一个小车在一个格子世界中移动的问题。

在这个问题中,小车需要通过学习来找到最优路径,以最大化累积奖励。

```pythonimport numpy as np# 定义环境参数num_states = 5num_actions = 4Q = np.zeros((num_states, num_actions)) # Q表格初始化# SARSA算法参数alpha = 0.1 # 学习率gamma = 0.9 # 折扣因子epsilon = 0.1 # 探索率# SARSA算法主循环num_episodes = 1000for episode in range(num_episodes):state = np.random.randint(0, num_states) # 随机选择起始状态action = np.argmax(Q[state, :]) if np.random.rand() > epsilon else np.random.randint(0, num_actions)while True:# 执行动作,观察奖励和下一状态next_state = min(state + 1, num_states - 1) # 简化的环境,向右移动一个格子reward = -1 if next_state < num_states - 1 else 0 # 终点位置奖励为0next_action = np.argmax(Q[next_state, :]) if np.random...rand() > epsilon else np.random.randint(0, num_actions)# 更新Q值Q[state, action] = Q[state, action] + alpha * (reward + gamma * Q[next_state, next_action] - Q[state, action])# 更新当前状态和动作state = next_stateaction = next_action# 到达终点,结束当前轮次if state == num_states - 1:break# 打印学到的Q值print("Learned Q values:")print(Q)```请注意,上述代码只是一个简化的示例,模拟了一个小车在一个简单环境中移动的情景。

伪算法格式-概念解析以及定义

伪算法格式-概念解析以及定义

伪算法格式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述算法是解决问题的一种有效方法,通常被描述为一系列清晰而有序的步骤。

然而,在某些情况下,我们会遇到一种特殊类型的算法,也就是伪算法。

伪算法不是一个严格意义上的算法,而更像是一种对问题解决过程的描述或者是一个粗略的框架。

它可以作为我们思考和交流的工具,用来描述一个算法的基本思想,但不会涉及具体的实现细节。

与传统的算法相比,伪算法更加灵活和抽象。

它可以像一个流程图或者伪代码一样,用简洁的语言来描述算法的执行过程和逻辑。

通过使用描述性的语句和符号,伪算法可以帮助我们更好地理解问题和解决方案,并且可以更方便地与他人分享和讨论。

伪算法的一个重要特点是它不强调具体的编程语言或技术细节。

它更关注于算法的整体结构和逻辑,因此可以跨越不同的编程语言和平台进行使用和实现。

这也是为什么伪算法在问题解决和算法设计阶段非常有用的重要原因之一。

总而言之,伪算法是一个描述性的工具,用来描述问题解决的基本思想和过程。

它是一种灵活而抽象的方法,不仅可以帮助我们更好地理解和设计算法,还能提高沟通和讨论的效率。

在算法开发的早期阶段,使用伪算法可以更好地规划和设计我们的解决方案。

1.2 文章结构文章结构部分的内容应该是对整篇文章的结构进行介绍和概括。

可以参考以下内容:在本文中,我们将按照以下结构组织内容:第一部分是引言部分。

在这一部分中,我们将对伪算法格式进行概述,介绍文章的结构和目的,并对全文进行总结。

接下来是正文部分。

正文部分将涵盖要点1至要点4。

在这些部分中,我们将详细讨论伪算法的不同要点,包括其定义、应用领域、特点等,并提供相关的实例和说明。

最后是结论部分。

在结论部分中,我们将总结本文的主要观点,并展望伪算法未来的发展。

同时,我们还将提出一些建议,为读者进一步研究和应用伪算法提供指导。

通过以上结构的安排,本文将全面介绍伪算法格式及其应用,希望能够为读者提供一个清晰的了解和使用伪算法的指导。

基于空洞空间金字塔的池化的伪代码

基于空洞空间金字塔的池化的伪代码

基于空洞空间金字塔的池化的伪代码空洞空间金字塔池化(ASPP)是一种在深度学习计算机视觉中广泛应用的技术,其主要目的是对数据进行多尺度池化以便更好的捕捉数据中的特征信息。

ASPP与普通的池化技术相比,引入了空洞卷积来提高计算速度,同时还通过对特征金字塔渐进式加强来提高这种技术的鲁棒性。

以下是基于空洞空间金字塔池化的伪代码。

1. 定义输入数据和ASPP模块的参数。

```inputs = 输入数据n_filters_1 = 第一个卷积层的滤波器数量n_filters_2 = 第二个卷积层的滤波器数量n_filters_3 = 第三个卷积层的滤波器数量n_filters_4 = 第四个卷积层的滤波器数量n_filters_5 = ASPP模块的滤波器数量dilation_rates = 空洞卷积的扩张率```2. 定义第一个卷积层。

```x = Conv2D(n_filters_1, (3, 3), activation='relu',padding='same')(inputs)```3. 定义第二个卷积层。

```x = Conv2D(n_filters_2, (3, 3), activation='relu',padding='same')(x)```4. 定义一个空洞分支。

```branch_a = Conv2D(n_filters_4, (1, 1), activation='relu', padding='same')(x)branch_a = Conv2D(n_filters_5, (3, 3), activation='relu', padding='same', dilation_rate=dilation_rates[0])(branch_a) ```5. 定义另一个空洞分支。

算法合集之《SPFA算法的优化及应用》

算法合集之《SPFA算法的优化及应用》

算法合集之《SPFA算法的优化及应⽤》迭代求解的利器--------SPFA算法的优化与应⽤⼴东中⼭纪念中学姜碧野【摘要】SPFA算法,全称Shortest Path Faster Algorithm,是Bellman-Ford算法的改进版。

该算法以三⾓不等式为基础,实现时借助队列或栈不断进⾏迭代以求得最优解。

具有效率⾼、实现简洁、扩展性强等优点。

三⾓不等式的普适性及其类似搜索的实现⽅式,使其应⽤并不只局限于图论中的最短路径,更可以在动态规划、迭代法解⽅程中发挥出巨⼤的作⽤,解决⼀些⾮常规问题;还可根据具体问题进⾏各种各样的优化。

本⽂将对其进⾏全⾯的分析、测试和深⼊的讨论。

【关键词】迭代 SPFA 深度优先搜索最优性动态规划状态转移⽅程【⽬录】SPFA算法简介 (3)1.1 SPFA算法的基本实现 (3)1.2活学活⽤:SPFA的深度优先实现及其优化 (5)1.2.1:基于Dfs的SPFA的基本原理 (5)1.2.2:基于Dfs的SPFA的相关优化 (7)1.3 SPFA算法实际效果测试及⽐较 (8)*1.4 Johnson算法介绍 (12)2.SPFA算法在实际应⽤中的优化 (13)2.1如何使⽤SPFA快速查找负(正)环 (13)2.2注意对⽆⽤状态的裁剪 (17)3. SPFA算法的应⽤ (19)3.1差分约束系统 (19)3.2在⼀类状态转移阶段性不明显的动态规划中的应⽤ (20)3.3探讨SPFA在解⽅程中的应⽤ (23)3.4⼀类状态转移存在“后效性”的动态规划中的应⽤ (28)5附录 (33)5.1例题原题 (33)5.2源程序&例题测试数据 (37)6.参考⽂献(37)7.鸣谢 (37)2009Thesis SPFA 的优化与应⽤姜碧野【正⽂】SPFA 算法简介1.1 SPFA 算法的基本实现下⾯,先介绍⼀下SPFA 和Bellman-Ford 算法的原理和适⽤条件。

⾸先⼀个很重要的性质便是三⾓不等式。

java实现SPFA算法

java实现SPFA算法

java实现SPFA算法1 问题描述何为spfa(Shortest Path Faster Algorithm)算法?spfa算法功能:给定⼀个加权连通图,选取⼀个顶点,称为起点,求取起点到其它所有顶点之间的最短距离,其显著特点是可以求含负权图的单源最短路径,且效率较⾼。

(PS:引⽤⾃百度百科:spfa是求单源最短路径的⼀种算法,它还有⼀个重要的功能是判负环(在差分约束系统中会得以体现),在Bellman-ford算法的基础上加上⼀个队列优化,减少了冗余的松弛操作,是⼀种⾼效的最短路算法。

)spfa算法思想:spfa就是BellmanFord的⼀种实现⽅式,其具体不同在于,对于处理松弛操作时,采⽤了队列(先进先出⽅式)操作,从⽽⼤⼤提⾼了时间复杂度。

(PS:对于BellmanFord算法可以参考本⼈的另⼀篇⽂章算法笔记_070:BellmanFord算法简单介绍(Java))2 解决⽅案2.1 具体编码spfa算法寻找单源最短路径的时间复杂度为O(mE)。

(其中m为所有顶点进队的平均次数,可以证明m⼀般⼩于等于2图顶点个数,E为给定图的边集合)package com.liuzhen.chapter9;import java.util.ArrayList;import java.util.Scanner;public class Spfa {public long[] result; //⽤于得到第s个顶点到其它顶点之间的最短距离//内部类,⽤于存放图的具体边数据class edge {public int a; //边的起点public int b; //边的终点public int value; //边的权值edge(int a, int b, int value) {this.a = a;this.b = b;this.value = value;}}/** 参数n:给定图的顶点个数* 参数s:求取第s个顶点到其它所有顶点之间的最短距离* 参数edge:给定图的具体边* 函数功能:如果给定图不含负权回路,则可以得到最终结果,如果含有负权回路,则不能得到最终结果*/public boolean getShortestPaths(int n, int s, edge[] A) {ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();result = new long[n];boolean[] used = new boolean[n];int[] num = new int[n];for(int i = 0;i < n;i++) {result[i] = Integer.MAX_VALUE;used[i] = false;}result[s] = 0; //第s个顶点到⾃⾝距离为0used[s] = true; //表⽰第s个顶点进⼊数组队num[s] = 1; //表⽰第s个顶点已被遍历⼀次list.add(s); //第s个顶点⼊队while(list.size() != 0) {int a = list.get(0); //获取数组队中第⼀个元素list.remove(0); //删除数组队中第⼀个元素for(int i = 0;i < A.length;i++) {//当list数组队的第⼀个元素等于边A[i]的起点时if(a == A[i].a && result[A[i].b] > result[A[i].a] + A[i].value) {result[A[i].b] = result[A[i].a] + A[i].value;if(!used[A[i].b]) {list.add(A[i].b);num[A[i].b]++;if(num[A[i].b] > n)return false;used[A[i].b] = true; //表⽰边A[i]的终点b已进⼊数组队}}}used[a] = false; //顶点a出数组对}return true;}public static void main(String[] args) {Spfa test = new Spfa();Scanner in = new Scanner(System.in);System.out.println("请输⼊⼀个图的顶点总数n起点下标s和边总数p:"); int n = in.nextInt();int s = in.nextInt();int p = in.nextInt();edge[] A = new edge[p];System.out.println("请输⼊具体边的数据:");for(int i = 0;i < p;i++) {int a = in.nextInt();int b = in.nextInt();int value = in.nextInt();A[i] = test.new edge(a, b, value);}if(test.getShortestPaths(n, s, A)) {for(int i = 0;i < test.result.length;i++)System.out.print(test.result[i]+" ");} elseSystem.out.println("给定图存在负环,没有最短距离");}}请输⼊⼀个图的顶点总数n起点下标s和边总数p:1 18请输⼊具体边的数据:1 62 32 23 53 34 44 25 35 50 60 31 21 52 32 43 23 34 50 2 5 6 8。

最短路模板——SPFA(注意事项和易错点)

最短路模板——SPFA(注意事项和易错点)

最短路模板——SPFA(注意事项和易错点)关于SPFASPFA⼀直以来给我的感觉就是⼀个⽞学算法,尤其是时间复杂度,运⽓好是O(km),运⽓差是O(nm)。

所以⽐赛的时候⼀定要使⽤最稳妥的算法——floyd或dijkstra。

以下是标准代码:#include<iostream>#include<cstdio>#include<cmath>#include<cstdlib>#include<cstring>#include<string>#include<algorithm>#include<queue>#include<stack>#include<vector>#include<iomanip>#define MAX 999999999999999#define N 10004#define M 500005using namespace std;long long n,m,st,tot,head[N],edge[M],go[M],nxt[M],d[N];bool v[N];queue<long long> q;long long read(){long long x=0,h=1;char ch=getchar();while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')h=-1;ch=getchar();}while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+(long long)(ch-'0');ch=getchar();}return x*h;}void add(long long x,long long y,long long z){go[++tot]=y;edge[tot]=z;nxt[tot]=head[x];head[x]=tot;return ;}void spfa(){memset(v,0,sizeof(v));for(long long i=0;i<=n+2;i++)d[i]=MAX;d[st]=0;v[st]=1;q.push(st);while(!q.empty()){long long x=q.front(); q.pop();v[x]=0;for(long long i=head[x];i;i=nxt[i]){long long y=go[i];if(d[x]+edge[i]<d[y]){d[y]=d[x]+edge[i];if(!v[y]){v[y]=1;q.push(y);}}}}return ;}int main(){n=read();m=read();st=read();for(long long i=1;i<=m;i++){long long x=read(),y=read(),z=read();add(x,y,z);}spfa();for(long long i=1;i<=n;i++){if(d[i]==MAX)printf("2147483647 ");else printf("%lld ",d[i]);}return 0;}对此代码来说,需要注意以下⼏点:1. 取出队头后v[x]=0;必须加,不能忘记2. if(!v[y])必须写在可以更新此点的if内此代码以洛⾕为模板。

java伪代码标准

java伪代码标准

java伪代码标准在编写Java程序时,我们经常会用到伪代码来描述算法和逻辑结构。

伪代码是一种近似于编程语言的描述方式,它可以帮助我们更清晰地表达程序的逻辑,而不受具体编程语言的限制。

在编写Java伪代码时,我们需要遵循一定的标准,以确保代码的可读性和易理解性。

本文将介绍Java伪代码的标准格式和常用规范,帮助大家更好地编写清晰、规范的Java伪代码。

一、注释。

在编写Java伪代码时,注释是非常重要的。

注释可以帮助我们解释代码的用途、逻辑和实现细节,提高代码的可读性和可维护性。

在Java伪代码中,我们可以使用//来添加单行注释,使用/ /来添加多行注释。

在编写注释时,应尽量清晰、简洁地描述代码的功能和用途,避免出现冗长、复杂的注释内容。

二、命名规范。

在编写Java伪代码时,变量、函数和类的命名应该符合一定的规范。

变量名应该具有描述性,能够清晰地表达其用途和含义。

函数名应该能够准确地描述函数的功能和作用。

类名应该采用大驼峰命名法,即每个单词的首字母大写。

在编写Java伪代码时,应该遵循这些命名规范,以提高代码的可读性和可维护性。

三、缩进和格式化。

在编写Java伪代码时,应该遵循一定的缩进和格式化规范。

合适的缩进可以帮助我们清晰地表达代码的逻辑结构,提高代码的可读性。

在编写条件语句、循环语句和函数定义时,应该采用适当的缩进和格式化,使代码结构清晰、易于理解。

四、控制结构。

在编写Java伪代码时,应该遵循一定的控制结构规范。

条件语句应该具有清晰的逻辑判断和简洁的表达方式,避免出现冗长、复杂的条件判断。

循环语句应该具有清晰的循环条件和循环体,避免出现无限循环或者死循环的情况。

在编写控制结构时,应该注意代码的可读性和可维护性,避免出现混乱、难以理解的代码结构。

五、函数和方法。

在编写Java伪代码时,函数和方法的定义应该具有清晰的参数列表和返回值类型,能够准确地描述函数的功能和作用。

函数和方法的实现应该符合一定的规范,避免出现冗长、复杂的代码逻辑。

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