C语言数据结构迷宫最短路径

合集下载

C语言迪杰斯特拉实现最短路径算法

C语言迪杰斯特拉实现最短路径算法

C语言迪杰斯特拉实现最短路径算法迪杰斯特拉(Dijkstra)算法是一种用于在加权图中寻找从起点到终点的最短路径的算法。

它使用贪心算法的原理,每次选择权重最小的边进行扩展,直到找到终点或者无法扩展为止。

下面是C语言中迪杰斯特拉算法的实现。

```c#include <stdio.h>#include <stdbool.h>//定义图的最大节点数#define MAX_NODES 100//定义无穷大的距离#define INFINITY 9999//自定义图的结构体typedef structint distance[MAX_NODES][MAX_NODES]; // 节点间的距离int numNodes; // 节点数} Graph;//初始化图void initGraph(Graph* graph)int i, j;//设置所有节点之间的初始距离为无穷大for (i = 0; i < MAX_NODES; i++)for (j = 0; j < MAX_NODES; j++)graph->distance[i][j] = INFINITY;}}graph->numNodes = 0;//添加边到图void addEdge(Graph* graph, int source, int destination, int weight)graph->distance[source][destination] = weight;//打印最短路径void printShortestPath(int* parent, int node)if (parent[node] == -1)printf("%d ", node);return;}printShortestPath(parent, parent[node]);printf("%d ", node);//执行迪杰斯特拉算法void dijkstra(Graph* graph, int source, int destination) int i, j;//存储起点到各个节点的最短距离int dist[MAX_NODES];//存储当前节点的父节点int parent[MAX_NODES];//存储已访问的节点bool visited[MAX_NODES];//初始化所有节点的距离和父节点for (i = 0; i < graph->numNodes; i++)dist[i] = INFINITY;parent[i] = -1;visited[i] = false;}//设置起点的距离为0dist[source] = 0;//寻找最短路径for (i = 0; i < graph->numNodes - 1; i++)int minDist = INFINITY;int minNode = -1;//选择距离最小的节点作为当前节点for (j = 0; j < graph->numNodes; j++)if (!visited[j] && dist[j] < minDist)minDist = dist[j];minNode = j;}}//标记当前节点为已访问visited[minNode] = true;//更新最短距离和父节点for (j = 0; j < graph->numNodes; j++)if (!visited[j] && (dist[minNode] + graph->distance[minNode][j]) < dist[j])dist[j] = dist[minNode] + graph->distance[minNode][j];parent[j] = minNode;}}}//打印最短路径及距离printf("Shortest Path: ");printShortestPath(parent, destination);printf("\nShortest Distance: %d\n", dist[destination]); int maiGraph graph;int numNodes, numEdges, source, destination, weight;int i;//初始化图initGraph(&graph);//输入节点数和边数printf("Enter the number of nodes: ");scanf("%d", &numNodes);printf("Enter the number of edges: ");scanf("%d", &numEdges);graph.numNodes = numNodes;//输入边的信息for (i = 0; i < numEdges; i++)printf("Enter source, destination, and weight for edge %d: ", i + 1);scanf("%d %d %d", &source, &destination, &weight);addEdge(&graph, source, destination, weight);}//输入起点和终点printf("Enter the source node: ");scanf("%d", &source);printf("Enter the destination node: ");scanf("%d", &destination);//执行迪杰斯特拉算法dijkstra(&graph, source, destination);return 0;```上述代码中,我们首先定义了一个图的结构体,里面包括节点间的距离矩阵和节点数。

迷宫最短路径算法

迷宫最短路径算法

迷宫最短路径算法一、引言迷宫最短路径算法是指在迷宫中找到从起点到终点的最短路径的算法。

在实际应用中,迷宫最短路径算法可以用于机器人导航、游戏设计等领域。

本文将介绍几种常见的迷宫最短路径算法,包括深度优先搜索、广度优先搜索、Dijkstra 算法和 A* 算法。

二、深度优先搜索深度优先搜索是一种基于栈的搜索算法,其主要思想是从起点开始,沿着某个方向一直走到底,直到无路可走时回溯到上一个节点。

具体实现时,可以使用递归或手动维护栈来实现。

三、广度优先搜索广度优先搜索是一种基于队列的搜索算法,其主要思想是从起点开始,依次将与当前节点相邻且未被访问过的节点加入队列,并标记为已访问。

然后从队列头部取出下一个节点作为当前节点,并重复以上操作直到找到终点或队列为空。

四、Dijkstra 算法Dijkstra 算法是一种贪心算法,在图中寻找从起点到终点的最短路径。

具体实现时,首先将起点标记为已访问,并将其与所有相邻节点的距离加入一个优先队列中。

然后从队列中取出距离最小的节点作为当前节点,并更新其相邻节点到起点的距离。

重复以上操作直到找到终点或队列为空。

五、A* 算法A* 算法是一种启发式搜索算法,其主要思想是在广度优先搜索的基础上引入启发函数,用于评估每个节点到终点的估计距离。

具体实现时,将起点加入开放列表,并计算其到终点的估价函数值。

然后从开放列表中取出估价函数值最小的节点作为当前节点,并将其相邻未访问节点加入开放列表中。

重复以上操作直到找到终点或开放列表为空。

六、总结以上介绍了几种常见的迷宫最短路径算法,包括深度优先搜索、广度优先搜索、Dijkstra 算法和 A* 算法。

不同算法适用于不同场景,需要根据实际情况选择合适的算法。

在实际应用中,还可以结合多种算法进行优化,以提高寻路效率和精确度。

c语言最短路径的迪杰斯特拉算法

c语言最短路径的迪杰斯特拉算法

c语言最短路径的迪杰斯特拉算法Dijkstra的算法是一种用于查找图中两个节点之间最短路径的算法。

这个算法可以应用于有向图和无向图,但是它假设所有的边都有正权值,并且不包含负权值的边。

以下是一个简单的C语言实现:c复制代码#include<stdio.h>#define INF 99999#define V 5 // 顶点的数量void printSolution(int dist[]);void dijkstra(int graph[V][V], int src);int main() {int graph[V][V] = { { 0, 4, 0, 0, 0 }, { 4, 0, 8, 11, 7 },{ 0, 8, 0, 10, 4 },{ 0, 11, 10, 0, 2 },{ 0, 7, 4, 2, 0 } };dijkstra(graph, 0);return0;}void dijkstra(int graph[V][V], int src) { int dist[V];int i, j;for (i = 0; i < V; i++) {dist[i] = INF;}dist[src] = 0;for (i = 0; i < V - 1; i++) {int u = -1;for (j = 0; j < V; j++) {if (dist[j] > INF) continue;if (u == -1 || dist[j] < dist[u]) u = j;}if (u == -1) return;for (j = 0; j < V; j++) {if (graph[u][j] && dist[u] != INF && dist[u] + graph[u][j] < dist[j]) {dist[j] = dist[u] + graph[u][j];}}}printSolution(dist);}void printSolution(int dist[]) {printf("Vertex Distance from Source\n"); for (int i = 0; i < V; i++) {printf("%d \t\t %d\n", i, dist[i]);}}这个代码实现了一个基本的Dijkstra算法。

c语言最短路径搜寻算法

c语言最短路径搜寻算法

c语言最短路径搜寻算法
C 语言最短路径搜寻算法常用于在网图中寻找两点之间的最短路径,其中网图的最短路径分为单源最短路径和多源最短路径。

以下是两种常见的最短路径搜寻算法:- Dijkstra 算法:从一个起始点出发,到达一个终点,通过对路径权值的累加,找到最短路径。

- Floyd 算法:对于网中的任意两个顶点来说,之间的最短路径不外乎有两种情况。

一种是直接从一个顶点到另一个顶点的边的权值;另一种是先经过若干个顶点,最终达到另一个顶点,期间经过的边的权值和。

这两种算法都可以用 C 语言实现,你可以根据具体需求选择合适的算法。

若你想了解更多关于最短路径搜寻算法的内容,可以继续向我提问。

迷宫最短路径问题的计算机解法

迷宫最短路径问题的计算机解法

迷宫最短路径问题的计算机解法的信息目录迷宫最短路径问题的计算机解法的信息 (1)1.问题描述 (1)2.数据的输入与输出 (2)2.1.输入迷宫问题的大小规模 (2)2.2.建立数值迷宫图形 (2)2.3.走向(Direction) 控制 (2)2.4.数据输出 (2)3.数据结构 (2)3.1.数组(Array) (3)3.2.栈(Stack) (3)3.3.队列(Queue) (3)4.算法基本思想 (3)4.1.基本算法思想 (3)4.1.1.步骤一: (3)4.1.2.步骤二: (3)4.1.3.步骤三 (3)4.2.具体实施 (4)4.2.1.其一: (4)4.2.2.其二: (4)5.算法细化参考 (4)6.算法分析 (5)6.1.时间复杂性 (5)6.1.1.其一: (5)6.1.2.其二: (5)6.2.空间复杂性 (5)6.2.1.其一: (5)6.2.2.其二: (6)扳手1-1 (1)拉车1-2 (1)钢材1-3 (2)迷宫最短路径问题的计算机解法的信息迷宫最短路径问题的计算机解法的信息迷宫最短路径( the Shortest Path ofLabyrinth) 问题是一个典型的搜索、遍历问题,其程序设计思想在许多计算机运算程序、计算机管理程序中均有应用。

一般来说,用计算机解决一个具体问题时,大致需要经过下列几个步骤:首先要从具体问题抽象出一个适当的数学模型,然后设计一个解此数学模型的算法,最后编出程序,进行调试、调整,直至得到最终解答。

其中,寻求数学模型的实质是分析问题,从中提取操作的对象,并找出这些操作对象之间的关系,然后用数学语言加以描述。

但是,迷宫最短路径问题处理的对象不仅仅是纯粹的数值,而且还包括字符、表格、图象等多种具有一定结构的数据,这些非数值计算问题无法用数学方程加以描述,这就给程序设计带来一些新的问题。

迷宫最短路径( the Shortest Path ofLabyrinth) 问题是一个典型的搜索、遍历问题,其程序设计思想在许多计算机运算程序、计算机管理程序中均有应用。

最短路径——dijkstra算法代码(c语言)

最短路径——dijkstra算法代码(c语言)

最短路径——dijkstra算法代码(c语⾔)最短路径问题看了王道的视频,感觉云⾥雾⾥的,所以写这个博客来加深理解。

(希望能在12点以前写完)()⼀、总体思想1.初始化三个辅助数组s[],dist[],path[]s[]:这个数组⽤来标记结点的访问与否,如果该结点被访问,则为1,如果该结点还没有访问,则为0;dist[]:这个数组⽤来记录当前从v到各个顶点的最短路径长度,算法的核⼼思想就是通过不断修改这个表实现; path[]:这个数组⽤来存放最短路径;2.遍历图,修改上⾯的各项数组,每次只找最短路径,直到遍历结束⼆、代码实现1void dijkstra(Graph G, int v)2 {3int s[G.vexnum];4int dist[G.vexnum];5int path[G.vexnum];6for(int i = 0; i < G.vexnum; i++)7 {8 s[i] = 0;9 dist[i] = G.edge[v][i];10if(G.edge[v][i] == max || G.edge[v][i] == 0)11 {12 path[i] = -1;13 }14else15 {16 path[i] = v;17 }18 s[v] = 1;19 }2021for(int i = 0; i < G.vexnum; i++)22 {23int min = max;24int u;25for(int j = 0; j < G.vexnum; j++)26 {27if(s[j] != 1 && dist[j] < min)28 {29 min = dist[j];30 u = j;31 }32 }33 s[u] = 1;34for(int j = 0; j < G.vexnum; j++)35 {36if(s[j] != 1 && dist[j] > dist[u] + G.edge[u][j])37 {38 dist[j] = dist[u] + G.edge[u][j];39 path[j] = u;40 }41 }42 }43 }三、代码解释先⾃⼰定义⼀个⽆穷⼤的值max#define max infdijkstra算法传⼊的两个参为图Graph G;起点结点 int v;⾸先我们需要三个辅助数组1int s[G.vexnum];//记录结点时是否被访问过,访问过为1,没有访问过为02int dist[G.vexnum];//记录当前的从v结点开始到各个结点的最短路径长度3int path[G.vexnum];//记录最短路径,存放的是该结点的上⼀个为最短路径的前驱结点初始化三个数组1for(int i = 0; i < G.vexnum; i++)2 {3 s[i] = 0;//⽬前每个结点均未被访问过,设为04 dist[i] = G.edge[v][i];//dist[]数组记录每个从v结点开到其他i结点边的长度(权值)5if(G.edge[v][i] == max || G.edge[v][i] == 0)6 {7 path[i] = -1;8 }//如果v到i不存在路径或者i就是v结点时,将path[i]设为-1,意为⽬前v结点不存在路径到i9else10 {11 path[i] = v;12 }//反之,若v到i存在路径,则v就是i的前驱结点,将path[i] = v13 s[v] = 1;//从遍历起点v开始,即已经访问过顶点s[v]=114 }开始遍历数组并且每次修改辅助数组以记录⽬前的情况,直⾄遍历结束1for(int i = 0; i < G.vexnum; i++)2 {3int min = max;//声明⼀个min = max⽤来每次记录这次遍历找到的最短路径的长度(权值)4int u;//声明u来记录这次历找到的最短路径的结点5for(int j = 0; j < G.vexnum; j++)//开始遍历找⽬前的最短路径6 {7if(s[j] != 1 && dist[j] < min)8 {9 min = dist[j];10 u = j;11 }//找出v到结点j的最短路径,并且记录下最短路径的结点u = j12 }13 s[u] = 1;//找到结点u,即已访问过u,s[u] = 114for(int j = 0; j < G.vexnum; j++)//开始遍历修改辅助数组的值15 {16if(s[j] != 1 && dist[j] > dist[u] + G.edge[u][j])17 {18 dist[j] = dist[u] + G.edge[u][j];19 path[j] = u;20 }//如果v→j的路径⽐v →u→j长,那么修改dist[j]的值为 dist[u] + G.edge[u][j],并且修改j的前驱结点为path[j] = u21 }22 }遍历结束后,数组dist[]就是存放了起点v开始到各个顶点的最短路径长度最短路径包含的结点就在path数组中例如我们得到如下的path[]数组1 path[0] = -1;//0到⾃⼰⽆前驱结点2 path[1] = 0;//1的前驱为结点0,0⽆前驱结点,即最短路径为0 →13 path[2] = 1;//2的前驱结为点1,1的前驱结点0,0⽆前驱结点,即最短路径为0 →1 →24 path[3] = 0;//3的前驱为结点0,0⽆前驱结点,即最短路径为0 →35 path[4] = 2;//4的前驱结为点2,2的前驱结为点1,1的前驱结点0,0⽆前驱结点,即最短路径为0 →1 →2 →4 dijkstra对于存在负权值的图不适⽤,明天再更新Floyd算法叭。

c语言课程设计最短路径

c语言课程设计最短路径

c语言课程设计最短路径一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握C语言中最短路径算法的基本概念和实现方法。

具体包括以下三个方面:1.知识目标:使学生了解最短路径问题的背景和意义,理解Dijkstra算法和A*算法的原理,学会使用C语言实现最短路径算法。

2.技能目标:培养学生运用C语言解决实际问题的能力,提高学生的编程技巧和算法思维。

3.情感态度价值观目标:激发学生对计算机科学的兴趣,培养学生的创新精神和团队合作意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.最短路径问题的定义和意义:介绍最短路径问题的背景,让学生了解其在实际应用中的重要性。

2.Dijkstra算法:讲解Dijkstra算法的原理,演示算法的实现过程,让学生学会使用C语言实现Dijkstra算法。

3.A算法:介绍A算法的原理,讲解算法的优势和不足,让学生了解并掌握A*算法的实现方法。

4.算法优化:讨论如何优化算法,提高算法的效率,让学生学会在实际问题中灵活运用算法。

三、教学方法为了达到本节课的教学目标,将采用以下几种教学方法:1.讲授法:讲解最短路径问题的基本概念和算法原理,让学生掌握基本知识。

2.案例分析法:分析实际问题,让学生了解最短路径算法在实际应用中的价值。

3.实验法:让学生动手实践,学会使用C语言实现最短路径算法,提高编程能力。

4.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的团队合作意识和创新精神。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法,将准备以下教学资源:1.教材:《C语言程序设计》2.参考书:《数据结构与算法分析》3.多媒体资料:最短路径算法的动画演示4.实验设备:计算机、网络设备通过以上教学资源的支持,相信能够有效地帮助学生掌握最短路径算法,提高学生的编程能力。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生在最短路径算法学习过程中的表现,将采用以下评估方式:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组讨论的表现,以了解学生的学习态度和理解程度。

数据结构 dijkstra算法 c语言

数据结构 dijkstra算法 c语言

数据结构 dijkstra算法 c语言Dijkstra 算法是一种用于找到图中从一个顶点到其他顶点的最短路径的贪心算法。

以下是一个使用 C 语言实现 Dijkstra 算法的示例代码:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdbool.h>#define MAX顶点数 100// 图的邻接表表示typedef struct {int顶点;struct Edge* edges;} Vertex;// 边的结构typedef struct Edge {int weight;Vertex* destination;struct Edge* next;} Edge;// 初始化图void initGraph(Vertex* graph, int vertices) {for (int i = 0; i < vertices; i++) {graph[i].edges = NULL;}}// 在图中添加边void addEdge(Vertex* graph, int source, int destination, int weight) {Edge* edge = (Edge*)malloc(sizeof(Edge));edge->weight = weight;edge->destination = &graph[destination];edge->next = graph[source].edges;graph[source].edges = edge;}// Dijkstra 算法找到从源顶点到其他顶点的最短路径void dijkstra(Vertex* graph, int source) {int vertices = MAX顶点数;int distance[vertices];bool visited[vertices];// 初始化距离和访问状态for (int i = 0; i < vertices; i++) {distance[i] = INT_MAX;visited[i] = false;}// 源顶点的距离为 0distance[source] = 0;// 循环找到最短路径while (1) {int minVertex = -1;for (int i = 0; i < vertices; i++) {if (!visited[i] && distance[i] < distance[minVertex]) {minVertex = i;}}if (minVertex == -1) {break;}visited[minVertex] = true;for (Edge* edge = graph[minVertex].edges; edge != NULL; edge =edge->next) {int destination = edge->destination->顶点;if (!visited[destination] && distance[minVertex] != INT_MAX && distance[minVertex] + edge->weight < distance[destination]) {distance[destination] = distance[minVertex] + edge->weight;}}}// 打印最短距离for (int i = 0; i < vertices; i++) {if (i == source) {continue;}printf("从顶点%d 到顶点%d 的最短距离为: %d\n", source, i, distance[i]);}}int main() {// 图的顶点数和边数int vertices = 9, edges = 14;// 创建图的邻接表Vertex graph[vertices];initGraph(graph, vertices);// 添加边addEdge(graph, 0, 1, 4);addEdge(graph, 0, 7, 8);addEdge(graph, 1, 2, 8);addEdge(graph, 1, 7, 11);addEdge(graph, 2, 3, 7);addEdge(graph, 2, 8, 2);addEdge(graph, 3, 4, 9);addEdge(graph, 3, 5, 14);addEdge(graph, 4, 5, 10);addEdge(graph, 5, 6, 2);addEdge(graph, 5, 8, 6);addEdge(graph, 6, 7, 1);addEdge(graph, 6, 8, 7);// 执行 Dijkstra 算法dijkstra(graph, 0);return 0;}```上述代码实现了一个使用 Dijkstra 算法的示例程序。

c++迷宫问题最短路径

c++迷宫问题最短路径

c++迷宫问题最短路径// newcoder_xiaohongshu_1.cpp : 此⽂件包含 "main" 函数。

程序执⾏将在此处开始并结束。

//#include "pch.h"#include <iostream>#include <queue>#include <map>using namespace std;/*pair<int, int > p = make_pair(1, 2);pair<int, int> p(1, 2);p= new pair<int,int>(1,2)*/int dx[4] = {0,1,0,-1};int dy[4]= {1,0,-1,0};//迷宫地图,1代表墙壁,0代表通路int N = 10;int mat[10][10] = { {1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},{1,0,0,1,0,0,0,1,0,1},{1,0,0,0,0,1,1,0,0,1},{1,0,1,1,1,0,0,0,0,1},{1,0,0,0,1,0,0,0,0,1},{1,0,1,0,0,0,1,0,0,1},{1,0,1,1,1,0,1,1,0,1},{1,1,0,0,0,0,0,0,0,1},{1,1,1,1,1,1,1,1,1,1}};class Dot {public:int x;int y;Dot(int x,int y):x(x),y(y){}};class WideBlock:public Dot{public:WideBlock *parent;WideBlock(int x,int y,WideBlock* p):Dot(x,y),parent(p){}};void print(WideBlock *p)//递归顺序输出{if (!p->parent){cout << "\n(" << p->x << "," << p->y << ")" << ";";}else{print(p->parent);cout << "(" << p->x << "," << p->y << ")" << ";";}}int main(){WideBlock *s=new WideBlock(1, 1, NULL), *end=new WideBlock(8, 8, NULL); queue<WideBlock*> q;mat[1][1] = 1;q.push(s);while (!q.empty()){WideBlock* cur = q.front();q.pop();int x = cur->x;int y = cur->y;if (x == end->x && y == end->y){end = cur;break;}if (y + dy[0] < N && mat[x][y + dy[0]] == 0){q.push(new WideBlock(x, y + dy[0],cur));mat[x][y + dy[0]] = 1;}if (x + dx[1] < N && mat[x+dx[1]][y] == 0){q.push(new WideBlock(x+dx[1], y,cur));mat[x+dx[1]][y] = 1;}if (y + dy[2] > -1 && mat[x][y + dy[2]] == 0){q.push(new WideBlock(x, y + dy[2],cur));mat[x][y + dy[2]] = 1;}if (x + dx[3] >-1 && mat[x+dx[3]][y] == 0){q.push(new WideBlock(x+dx[3], y,cur));mat[x+dx[3]][y] = 1;}}WideBlock *tmp = end;while (tmp){cout << "(" << tmp->x << "," << tmp->y << ")" << ";";tmp = tmp->parent;}tmp = end;print(tmp);std::cout << "Hello World!\n";return 0;}// 运⾏程序: Ctrl + F5 或调试 >“开始执⾏(不调试)”菜单// 调试程序: F5 或调试 >“开始调试”菜单// ⼊门提⽰:// 1. 使⽤解决⽅案资源管理器窗⼝添加/管理⽂件// 2. 使⽤团队资源管理器窗⼝连接到源代码管理// 3. 使⽤输出窗⼝查看⽣成输出和其他消息// 4. 使⽤错误列表窗⼝查看错误// 5. 转到“项⽬”>“添加新项”以创建新的代码⽂件,或转到“项⽬”>“添加现有项”以将现有代码⽂件添加到项⽬// 6. 将来,若要再次打开此项⽬,请转到“⽂件”>“打开”>“项⽬”并选择 .sln ⽂件。

求迷宫的最短路径 C语言代码

求迷宫的最短路径 C语言代码
int x,y; // 行、列坐标 int pre; // 链域 }sqtype;
sqtype sq[r];
//作为队列的存储空间,记录被访问过的点
struct moved
{
int x,y;
// 坐标增量,取值-1,0,1
};
struct moved move[8]={{0,1},{1,1},{1,0},{1,-1},{0,-1},{-1,-1},{-1,0},{-1,1}};
//
RESTORE(maze);
//恢复迷宫
return 1;
//成功,返回 1
}
}
front ++;
//出队,front 指向新的出发点
}
// 队空循环结束
return 0; //迷宫无路径,返回 0
}
void main() {
int i,j; printf("input the row,column: "); scanf("%d%d",&m,&n); for(i=0;i<m+2;i++)
int maze[m2][n2];
//迷宫数组
void PRINTPATH(sqtype sq[],int rear) {
int i=rear; do {
printf("\n(%d,%d)",sq[i].x,sq[i].y); i=sq[i].pre; }while(i!=0);
//打印输出最短路径
for(j=0;j<n+2;j++) if(i==0||i==m+1||j==0||j==n+1) maze[i][j]=-1;

c语言最短路径算法程序

c语言最短路径算法程序

c语言最短路径算法程序在计算机科学领域中,最短路径算法是一种用于找到两个节点之间最短路径的算法。

在实际应用中,最短路径算法非常重要,例如在计算机网络中,路由器需要根据最短路径算法来确定数据包的传输路径。

在这篇文章中,我们将着重探讨C语言中的最短路径算法程序。

首先,我们需要明确最短路径算法的定义。

在一个带权重的图中,每个节点代表一个地点,而边代表着这些地点之间的连接。

权重可以表示地点之间的距离、时间或者成本等。

最短路径算法的目标是找到从一个起始节点到一个目标节点的最短路径,并计算出该路径上的总权重。

在C语言中,我们可以使用多种算法来实现最短路径的计算,其中最著名的算法之一是迪杰斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)。

该算法的基本思想是从起始节点开始,逐步找到离起始节点最近的节点,并将路径和权重记录下来。

然后,对于所有与该节点相连的节点,通过比较已知路径权重和新路径权重来更新最短路径。

重复该步骤,直到找到最短路径为止。

下面,让我们来详细讨论一下迪杰斯特拉算法的实现过程。

步骤1: 首先,我们需要定义一些数据结构来表示图的节点、边以及它们之间的关系。

通常,我们可以使用邻接矩阵或邻接表来表示图。

在C语言中,我们可以使用二维数组来表示邻接矩阵,其中矩阵的行和列分别代表节点。

步骤2: 在算法的开始阶段,我们需要对所有节点的路径权重进行初始化。

我们可以使用一个数组来存储所有节点的路径权重,用一个常量来表示无穷大的路径权重。

另外,我们还需要使用一个数组来记录已经计算完成最短路径的节点。

步骤3: 我们选择起始节点,并将其路径权重设置为0。

然后,我们将起始节点标记为已计算完成最短路径的节点。

步骤4: 接下来,我们需要遍历所有与起始节点相连的节点,并计算路径权重。

如果计算出的路径权重小于已知的路径权重,则更新该节点的路径权重。

我们可以使用循环来遍历所有与起始节点相连的节点,并使用条件语句来比较路径权重。

c语言数据结构及算法

c语言数据结构及算法

C语言是一种广泛应用于编程和软件开发的编程语言,它提供了一系列的数据结构和算法库,使得开发者能够在C语言中使用这些数据结构和算法来解决各种问题。

以下是C语言中常用的数据结构和算法:数据结构:1. 数组(Array):一组相同类型的元素按顺序排列而成的数据结构。

2. 链表(Linked List):元素通过指针连接而成的数据结构,可分为单向链表、双向链表和循环链表等。

3. 栈(Stack):具有后进先出(LIFO)特性的数据结构,可用于实现函数调用、表达式求值等。

4. 队列(Queue):具有先进先出(FIFO)特性的数据结构,可用于实现任务调度、缓冲区管理等。

5. 树(Tree):一种非线性的数据结构,包括二叉树、二叉搜索树、堆、A VL树等。

6. 图(Graph):由节点和边组成的数据结构,可用于表示网络、关系图等。

7. 哈希表(Hash Table):基于哈希函数实现的数据结构,可用于高效地查找、插入和删除元素。

算法:1. 排序算法:如冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。

2. 查找算法:如线性查找、二分查找、哈希查找等。

3. 图算法:如深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)、最短路径算法(Dijkstra、Floyd-Warshall)、最小生成树算法(Prim、Kruskal)等。

4. 字符串匹配算法:如暴力匹配、KMP算法、Boyer-Moore 算法等。

5. 动态规划算法:如背包问题、最长公共子序列、最短编辑距离等。

6. 贪心算法:如最小生成树问题、背包问题等。

7. 回溯算法:如八皇后问题、0-1背包问题等。

这只是C语言中常用的一部分数据结构和算法,实际上还有更多的数据结构和算法可以在C语言中实现。

开发者可以根据具体需求选择适合的数据结构和算法来解决问题。

同时,C语言也支持自定义数据结构和算法的实现,开发者可以根据需要进行扩展和优化。

c语言迷宫代码

c语言迷宫代码

c语言迷宫代码C语言迷宫代码是指用C语言编写的程序,用于生成和解决迷宫问题的算法。

迷宫通常由一个矩形网格组成,其中包含墙壁和通道。

目标是找到从迷宫的起点到终点的路径,同时避开墙壁。

下面是一个简单的示例代码,用于生成迷宫:```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdbool.h>#define ROWS 10#define COLS 10typedef struct {int x;int y;} Point;void generateMaze(int maze[ROWS][COLS]) {for (int i = 0; i < ROWS; i++) {for (int j = 0; j < COLS; j++) {if (i % 2 == 0 || j % 2 == 0) { maze[i][j] = 1; // 墙壁} else {maze[i][j] = 0; // 通道}}}}void printMaze(int maze[ROWS][COLS]) {for (int i = 0; i < ROWS; i++) {for (int j = 0; j < COLS; j++) {printf('%d ', maze[i][j]);}printf('');}}int main() {int maze[ROWS][COLS];generateMaze(maze);printMaze(maze);return 0;}```在上面的代码中,我们使用一个二维数组来表示迷宫。

数组中的值为1表示墙壁,值为0表示通道。

使用generateMaze函数,我们将迷宫的墙壁和通道初始化为适当的值。

然后使用printMaze函数打印迷宫。

通过运行上面的代码,我们可以得到一个简单的迷宫的表示:```1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 1 0 1 1```当然,上述代码只是生成了一个简单的迷宫,还没有解决迷宫问题。

C语言的最短路径(迪特斯特拉)算法

C语言的最短路径(迪特斯特拉)算法

起点为1 终点为3
2
初始 状态
4 1
3 从节点1开始生 长,比较2,4到1 的距离,4较短
5
从4开始成长,判断2,5 到1的距离,2较短
判断1→2→3和1→4→5→3的距离,3前 者短,则在distance中存储的是前者的值。 同时将3的flag值改为1。 从2开始成长,判断3,5到1的距 离,5短
2.创建拓扑结构
CreateArcs(SHP_RECORDS Nodes, SHP_RECORDS Edges) 1. Edges的数量与Arc的数量是相等的 2. Edges的起止点便为Arc的起止点 3. 通过Edges为Arcs分配空间并赋值,通过虚幻Node,找出Edges起 止点的ID号,也即是Arc起止点的ID。
算法的重点和难点
1. 遍历Arcs时,要取出其中的所 有不重复的点,存进head链表 中,并返回点的个数,主要通 过以下方法来实现
AddID判断点是否存在于 链表中,存在为真,不存 在为假
算法的重点和难点
2.在使用迪克斯特拉算法求最短路径的时候,可能 会有终点不在起点所在的关联点内的现象产生,即 树不断生长,却无法延伸至终点,如图所示,
在使用迪克斯特拉算法求最短路径的时候可能会有终点不在起点所在的关联点内的现象产生即树不断生长却无法延伸至终点如图所示这种情况下若起点所能关联的点全部标记为已生长点则说明找不到两点间的路径算法的重点和难点3
Arc-Node数据结构和 Dijkstra算法
第五组:王成龙,李亚飞,杜 欣威,邱陶,张军,曹恩溯、 吕佳奇
这种情况下,若起点所能关联的 点全部标记为已生长点,则 说明找不到两点间的路径
算法的重点和难点
3.链表的使用,在迪克特斯拉算法的编写中我们用到 了两次链表来分别储存headID寻找离鼠标点最近那个点时,没有采用以鼠标点为圆 心画圆的办法,而是给出一个dRadius通过将横纵坐标加减 dRadius建立一个矩形区域,以此来查找。这样就不用计算 距离了。

c语言最短路径搜寻算法

c语言最短路径搜寻算法

c语言最短路径搜寻算法C语言最短路径搜索算法是一种用于找到两个节点之间最短路径的算法。

它在计算机科学和图论中被广泛应用。

下面是一个详细描述C语言最短路径搜索算法的内容。

1. 定义图的表示:使用邻接矩阵或邻接表来表示图。

邻接矩阵是一个二维数组,其中行和列表示图中的节点,矩阵中的元素表示两个节点之间的边的权重。

邻接表是一种链表的数组,数组中的每个元素都是一个链表,表示与该节点相邻的节点。

2. 初始化数据结构:创建一个距离数组和一个访问数组。

距离数组用于存储从起始节点到每个节点的最短路径长度,初始时将所有元素设置为无穷大。

访问数组用于标记每个节点是否已经被访问过,初始时将所有元素设置为未访问。

3. 设置起始节点:选择一个起始节点,并将其距离数组中的值设置为0,表示从起始节点到自身的距离为0。

4. 进行最短路径搜索:使用循环来遍历所有节点,直到所有节点都被访问过为止。

在每一次循环中,选择一个未访问的节点,找到与该节点相邻的节点,并计算通过当前节点到达相邻节点的距离。

如果通过当前节点到达相邻节点的距离小于相邻节点在距离数组中的值,则更新距离数组中相邻节点的值。

同时,将当前节点标记为已访问。

5. 确定最短路径:当所有节点都被访问过后,距离数组中存储的值就是从起始节点到每个节点的最短路径长度。

可以使用一个数组来记录每个节点的前驱节点,从而确定最短路径。

6. 输出最短路径:根据前驱节点数组,从目标节点开始,沿着前驱节点一直回溯到起始节点,即可得到最短路径。

这是一个基本的C语言最短路径搜索算法的框架,具体的实现可能会有一些细微的差别,取决于使用的数据结构和算法。

在实际应用中,还可以根据具体的需求进行一些优化,例如使用优先队列来选择下一个要访问的节点,以提高搜索效率。

数据结构课程设计最短路径

数据结构课程设计最短路径

数据结构课程设计最短路径一、课程目标知识目标:1. 理解图的基本概念,掌握图的表示方法,如图的邻接矩阵和邻接表;2. 掌握最短路径问题的定义,了解其应用场景;3. 学会运用Dijkstra算法和Floyd算法解决最短路径问题;4. 了解最短路径算法的时间复杂度,并能够分析其优缺点。

技能目标:1. 能够运用所学知识,编写程序实现最短路径算法;2. 能够分析实际问题,选择合适的数据结构和算法解决最短路径问题;3. 学会使用调试工具,调试并优化最短路径算法程序。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对数据结构课程的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生的团队合作精神,学会在团队中分工合作,共同解决问题;3. 培养学生面对问题时的耐心和毅力,勇于克服困难,寻求解决方案;4. 通过解决实际问题,增强学生的应用意识和创新意识。

课程性质:本课程为计算机科学专业选修课程,旨在帮助学生掌握图论中的最短路径问题及其算法实现。

学生特点:学生已经具备一定的编程基础,熟悉C/C++等编程语言,了解基本的数据结构,如数组、链表、栈和队列等。

教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,通过实例分析、算法实现和调试优化,使学生掌握最短路径问题的解决方法,并培养其分析问题和解决问题的能力。

在教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,提高学生的综合素质。

二、教学内容1. 图的基本概念:图的定义、图的分类、图的表示方法(邻接矩阵、邻接表)。

2. 最短路径问题:最短路径的定义、应用场景、最短路径算法的分类。

3. Dijkstra算法:算法原理、算法步骤、实例分析、编程实现。

4. Floyd算法:算法原理、算法步骤、实例分析、编程实现。

5. 最短路径算法时间复杂度分析:比较Dijkstra算法和Floyd算法的时间复杂度,分析其适用场景。

6. 实践环节:设计实际案例,让学生动手编写程序实现最短路径算法,并进行调试优化。

7. 算法优化:探讨最短路径算法的优化方法,如优先队列、动态规划等。

用栈求解迷宫问题所有路径及最短路径程序c语言

用栈求解迷宫问题所有路径及最短路径程序c语言

用栈求解迷宫问题所有路径及最短路径程序c语言
摘要:
1.迷宫问题的背景和意义
2.栈的基本概念和原理
3.用栈解决迷宫问题的方法
4.C 语言编程实现步骤
5.程序示例及运行结果
正文:
【1.迷宫问题的背景和意义】
迷宫问题是计算机科学中的一个经典问题,它涉及到图论、数据结构和算法等多个领域。

在迷宫问题中,给定一个有向图,目标是找到从起点到终点的所有路径以及最短路径。

这个问题在现实生活中也有很多应用,例如地图导航、物流路径规划等。

【2.栈的基本概念和原理】
栈是一种线性数据结构,它遵循后进先出(LIFO)的原则。

栈可以用来存储序列中的元素,也可以用来表示函数调用关系。

栈的操作通常包括入栈、出栈、获取栈顶元素等。

【3.用栈解决迷宫问题的方法】
为了解决迷宫问题,我们可以使用栈来记录遍历过程中的路径。

具体步骤如下:
1.创建一个栈,用于存储遍历过程中的路径;
2.从起点开始,将当前节点的编号入栈;
3.遍历当前节点的所有相邻节点,如果相邻节点未被访问过,则将其入栈;
4.当栈不为空时,继续执行步骤3;否则,说明已到达终点,开始回溯,找到最短路径;
5.从栈顶弹出节点,将其添加到结果路径列表中;
6.如果栈为空,说明没有找到从起点到终点的路径;否则,返回结果路径列表。

迷宫问题实验报告

迷宫问题实验报告

迷宫问题实验报告迷宫求解实验报告数据结构(迷宫求解实验报告)一、【实验构思(Conceive)】(10%)(本部分应包括:描述实验实现的基本思路,包括所用到的离散数学、工程数学、程序设计、算法等相关知识)实验实现基本思路:若当前位置可通,则纳入当前路径,并继续朝下一个位置探索,即切换下一位置为当前位置,如此重复直至到达出口;若当前位置不可通,则应顺着来向退回到前一通道块,然后朝着除来向之外的其他方向继续探索;若该通道块的四周4个方块均不可通,则应从当前路径上删除该通道块。

设以栈记录当前路径,则栈顶中存放的是当前路径上最后一个通道块。

由此,纳入路径的操作即为当前位置入栈;从当前路径上删除前一通道块的才操作即为出栈。

二、【实验设计(Design)】(20%)(本部分应包括:抽象数据类型的功能规格说明、主程序模块、各子程序模块的伪码说明,主程序模块与各子程序模块间的调用关系)抽象数据类型:typedef struct{int x; //当前位置的横坐标int y; //当前位置的纵坐标char type; //当前位置的属性:墙壁或通道(0/1)bool isfoot; //判断当位置是否已走过, true代表已走过}Position; //当前位置信息typedef struct{int order; //脚步在地图上的序号Position seat; //行走的当前位置int aspect; //下一步的方向}Block; //脚步typedef struct{int width; //地图的长度int height; //地图的宽度Position* site; //地图内的各个位置}Maze; //地图typedef struct{Block* base;Block* top;int length;int stacksize;}Stack;主程序模块:int main(int argc, _TCHAR* argv[]){Position start,end;Block blk;Stack S;int width,height;printf(输入迷宫比例X*Y\n);printf(输入X:);scanf(%d,&amp;width);printf(输入Y:);scanf(%d,&amp;height);Maze* maze=GreatMaze(width,height); PrintMaze(maze);printf(\n);printf(请输入入口坐标X:);scanf( %d,&amp;start.x);printf(请输入入口坐标Y:);scanf( %d,&amp;start.y);printf(请输入出后坐标X:);scanf( %d,&amp;end.x);printf(请输入出口坐标Y:);scanf( %d,&amp;end.y);MazePath(maze,start,end,S);printf(走完所需路径长度为:%d,S.length);printf(\n);Stack Sa;InitStack(Sa);while(S.length!=0){Pop(S,blk); Push(Sa,blk); } while(Sa.length!=0) {Pop(Sa,blk); if(Sa.length!=0) printf([%d,%d]-,blk.seat.x,blk.seat.y); //打印足迹else printf([%d,%d],blk.seat.x,blk.seat.y); //打印最后一步 }}各子程序函数:Maze* GreatMaze(int width,int height) //创建地图void PrintMaze(Maze* maze) //打印地图int PositionComparison(Position maze,Position pos) //判断当前位置是否合法int Pass(Maze* maze,Position curpos) //判断当前位置是否可以前进或者是否走过void FootSet(Maze* maze,Position site) //留下足迹Position NextPos(Position &amp;cur,int aspect)//判断方向Int MazePath(Maze* maze,Position start,Position end,Stack&amp;S)//搜索从入口到出口的路径三、【实现描述(Implement)】(30%)(本部分应包括:抽象数据类型具体实现的函数原型说明、关键操作实现的伪码算法、函数设计、函数间的调用关系,关键的程序流程图等,给出关键算法的时间复杂度分析。

c语言求从某个源点到其余各顶点的最短路径算法(迪杰斯特拉算法);

c语言求从某个源点到其余各顶点的最短路径算法(迪杰斯特拉算法);

c语言求从某个源点到其余各顶点的最短路径算法(迪杰斯特拉算法);1. 引言1.1 概述C语言是一种广泛应用的高级编程语言,具有快速、高效和可移植等特性,在各个领域都有重要的地位。

其中,算法是C语言中不可或缺的一部分,用来解决各种实际问题。

本文将详细介绍一种重要的最短路径算法——迪杰斯特拉算法,该算法通过从某个源点到其余各顶点求解最短路径,并被广泛应用于网络路由、交通规划等领域。

1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述:- 引言:对文章的主题进行简要介绍和概括;- 迪杰斯特拉算法:阐述该算法的原理、步骤和流程;- 实现细节:详细描述迪杰斯特拉算法的初始化过程、松弛操作以及路径记录与输出;- 算法应用场景和实例分析:探讨无向连通图和带权有向图中最短路径问题在实际中的应用;- 结论与总结:分析迪杰斯特拉算法的优点与局限性,并与其他最短路径算法进行比较。

1.3 目的本文的目的是通过对迪杰斯特拉算法的阐述,使读者能够深入了解该算法的原理和应用,并能够在实际问题中灵活运用。

同时,通过与其他最短路径算法进行比较分析,帮助读者更好地选择适合不同场景下的最优解。

2. 迪杰斯特拉算法2.1 算法原理迪杰斯特拉算法是一种经典的最短路径算法,用于求解从一个源点到其他所有顶点的最短路径。

该算法采用了贪心策略和动态规划的思想。

其基本原理是初始化一个距离数组,将源点到自身的距离设为0,其他顶点到源点的距离全部设为无穷大。

然后以逐步扩展的方式,不断更新各个顶点之间的最短路径信息,直到求得所有顶点相对于源点的最短路径。

2.2 步骤和流程具体而言,迪杰斯特拉算法按照以下步骤执行:(1)初始化:建立图的邻接表,并创建一个大小等于顶点数的距离数组dist[],用来存储源点到各个顶点之间的最短距离。

同时创建一个大小等于顶点数的前驱数组predecessor[],用来记录最短路径上每个顶点的前驱节点。

(2)设置源点:将源节点标记为已访问,并将其与源节点之间的距离设置为0。

数据结构实验报告-栈和队列(迷宫图最短路径)

数据结构实验报告-栈和队列(迷宫图最短路径)

目录一、实验要求(需求分析) (1)a. 实验目的 (1)b. 实验内容 (2)c.程序功能 (2)二、程序分析 (2)2.1 存储结构 (2)2.2 关键算法分析 (3)三、程序运行分析 (7)1.程序运行流程图: (7)2.程序运行结果截图: (8)四.总结 (10)五、附录 (11)一、实验要求(需求分析)a. 实验目的通过实验,掌握如下内容:➢进一步掌握指针、模板类、异常处理的使用➢掌握队列的操作的实现方法➢学习使用队列解决实际问题的能力➢学习使用图的广度优先搜索解决实际问题的能力b. 实验内容利用队的结构实现迷宫求解问题。

迷宫求解问题如下:心理学家把一只老鼠从一个无顶盖的大盒子的入口赶进迷宫,迷宫中设置很多隔壁,对前进方向形成了多处障碍,心理学家在迷宫的唯一出口放置了一块奶酪,吸引老鼠在迷宫中寻找通路以到达出口,测试算法的迷宫如下图所示。

c.程序功能输入起始点的坐标,输出走出迷宫最短路径的长度。

二、程序分析2.1 存储结构存储结构: 队列顺序存储结构示意图如下:2.2 关键算法分析核心算法思想:1.如果采用直接递归的方式,用栈很容易实现路径的输出,但是这条路径不一定是最短路径。

为了改进算法,达到输出最短路径的目标,采用队列的实现方式。

2.为查找最短路径,使用了“图”中的算法:广度优先搜索。

关键算法思想描述和实现:关键算法1:为寻求最短路径,采用广度优先搜索算法,使用队列实现路径存储,队列中每个元素用结构体存储系,包含迷宫坐标、队列中的序号、父节点的序号,实现了对路径的记录。

C++实现:struct Node{int parent_id; //保存父节点的位置int node_id; //当前节点的序号,以便传递给孩子节点int x,y; //当前结点对应的坐标}Q[10*10]; //每个节点包含迷宫坐标、队列中的序号、父节点的序号,多个节点形成队列关键算法2:遍历每个位置四周的位置,将没有走过的位置入队,形成树形的队列,通过出队操作就能找到最短路径。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档