计算机网络原理实验八、Link States Algorithm的实现

printf("\n\n请选择出发节点的编号："); scanf("%d",&i); printf("请选择目的节点的编号："); scanf("%d",&j); for(int k=0;k<g.vexnum;k++)/*g.vexnum表示网中的顶点 个数*/ if(i==g.vexs[k].num) i=k;/*在网中找到其编号与输入的 出发景点的编号相同的顶点*/ for(int l=0;l<g.vexnum;l++) if(j==g.vexs[l].num) j=l;/*在网中找到其编号与输入的 目地景点的编号相同的顶点*/ Dijkstra(g,i,j);/*调用Dijkstra函数,用来输出两个景点 间的最短路径*/ } void main() {int i=0,j=0; int b[5]={1,2,3,4,5};/*整型数组,用来给每个顶点的编号进 行赋值*/ char *c[5]={"A","B","C","D","E"};/*字符串指针数组,用来 给每个顶点的名称进行赋值*/ MGraph g;/*定义一个MGraph类型的变量g,用来创建一个无向 网*/ /*建立一个无向网，并用无向网表示节点的平面图*/ int A[5][5]={ /*用INF表示对应顶点间没有直达的路径，用其它整型变量表 示对应顶点间有直达的路径，且路径的长度就是该整型变量的值*/ {0,7,INF,INF,1}, {7,0,1,INF,8}, {INF,1,0,2,INF}, {INF,INF,2,0,2}, {1,8,INF,2,0} }; g.vexnum=5;/*网中顶点的个数为*/ g.arcnum=6;/*网中边的个数为*/ for(i=0;i<g.vexnum;i++)
{ int dist[MAXV],path1[MAXV]; int s[MAXV]; int mindis,i,j,u,n=g.vexnum; for(i=0;i<n;i++) {dist[i]=g.edges[v0][i];/*距离初始化*/ s[i]=0;/*s[]置空*/ if(g.edges[v0][i]<INF)/*路径初始化*/ path1[i]=v0; else path1[i]=-1; } s[v0]=1;path1[v0]=0;/*源点编号v0放入s中*来自百度文库 for(i=0;i<n;i++) {mindis=INF; u=-1; for(j=0;j<n;j++)/*选取不在s中具有最小距离的节点u*/ if(s[j]==0&&dist[j]<mindis) {u=j; mindis=dist[j]; } s[u]=1;/*顶点u加入s中*/ for(j=0;j<n;j++)/*修改不在s中的节点的距离*/ if(s[j]==0) if(g.edges[u][j]<INF&&dist[u]+g.edges[u][j]<dist[j]) /*修正dist[i],path1[i]*/ {dist[j]=dist[u]+g.edges[u][j]; path1[j]=u; } } Dispath(g,dist,path1,s,n,v0,p);/*输出最短路径*/ } void Search(MGraph g) {printf("节点：\n1.A\n2.B\n3.C\n4.D\n5.E"); int i=0,j=0; char s=0;
实验八、Link States Algorithm的实现 序号： 姓名： 学号： 成绩
1．实验目的： 通过编程模拟实现LSA. 2．实验环境： VS.net软件开发平台，可以使用任何编程语言。 3．实验要求 （1）求网络中任何两个结点之间的最短路径（网络中至少有4个节 点）。 （2）得到任何一个节点上的转发表。 4.实验内容、拓扑结构
for(j=0;j<g.vexnum;j++) g.edges[i][j]=A[i][j];/*建立无向网的邻接矩阵*/ for(i=0;i<g.vexnum;i++) {g.vexs[i].num=b[i];/*给每个节点一个编号*/ strcpy(g.vexs[i].name,c[i]);/*通过字符串复制函数给每 个节点一个名称*/ } int select;/*定义一个整型变量,用来输入不同的选择*/ do/*可提供循环输入选择,当输入的选择为时,退出循环*/ {printf("\n1.求节点间的最短路径0.退出"); printf("\n请选择操作:"); scanf("%d",&select); switch(select) /*判断select的值，根据其值跳转到相应的子模块继续执 行*/ { case 1: Search(g);/*节点间的最短路径*/ break; case 0:/*退出程序*/ break;} }while(select!=0);/*当select的值不为时，继续循环*/ } 截图：
4．实验分析，回答下列问题 （1）给出LSA算法的主要思想。 答： LSA算法的主要思想为：该算法用迭代算法，其性质是经算法 的第Ｋ次迭代后， 可知道Ｋ个目的节点的最低费用路径。 A：邻居节点发现与测试：各节点主动测试所有与之相邻的节点的 状态。方法是 周期性的向邻,居节点广播简短的查询报文， 通过接收邻居节点的响应报文,来获取与邻居的状态信息。 B：链路状态信息发布：根据收集到的状态信息，构造一个包含所 有邻居列表在 内的分组LS，并通过洪泛法通告给算法作用区 域内的所有节点。 C：路由选择算法：收到LS分组的节点，采用Dijkstra算法，为每 个节点选择 最短的路径。 （2）通过图表算出任何两个节点之间的最短路径，并给出每个节 点上的转发表。 代码： #include<stdio.h> #include<string.h> #define MAXV 20 #define MAXSIZE 20 #define MAXLEN 500 #define INF 10000/*用表示∞*/ int a=0; typedef struct {int num;
char name[MAXSIZE]; char content[MAXLEN]; }VertexType; typedef struct { int edges[MAXV][MAXV]; int vexnum,arcnum; VertexType vexs[MAXV]; }MGraph; int visited[MAXV]; int p[MAXV]; void Path(MGraph g,int i,int j,int k) /*确定路径上第k+1个节点的编号*/ {int s; if(p[k]==j)/*找到一条路径*/ { a++;/*路径的条数值加*/ printf("第%d条:\n",a); for(s=0;s<=k-1;s++)/*输出一条路径*/ printf("%s->",g.vexs[p[s]].name); printf("\n"); } s=0; while(s<g.vexnum) {if(s!=i)/*保证找到的是简单路径*/ {if(g.edges[p[k]][s]!=INF&&visited[s]==0) /*当vk与vs之间有边存在且vs未被访问过*/ {visited[s]=1;/*置访问标志位为,即已访问的*/ p[k+1]=s;/*将顶点s加入到p数组中*/ Path(g,i,j,k+1); visited[s]=0;/*重置访问标志位为，以便该顶点能被重新 使用*/ }} s++; } }
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
then D(j) = c(u,j) else D(j) = ∞ Loop find i not in N' such that D(i) is a minimum add i to N' update D(j) for all j adjacent to i and not in N' : D(j) = min( D(j), D(i) + c(i,j) ) /* new cost to j is either old cost to j or known shortest path cost to i plus cost from i to j */ until all nodes in N'
A B E C D 7 1 8 1 2 2
通过链路状态算法计算A点到其它各点的cost，最终输出A的路由 表。 算法提示： Initialization: 2 N' = {u} /*u is source node*/ 3 for all nodes j /* j is dest node*/ 4 if j adjacent to u
void Display(MGraph g,int i,int j) {int k; p[0]=i; for(k=0;k<g.vexnum;k++) visited[i]=0;/*初始化各节点的访问标志位*/ a=0;/*初始化路径的条数*/ Path(g,i,j,0);/*通过调用path函数，找到从vi到vj的所有 路径并输出*/ } void Path2(MGraph g,int path1[],int i,int v0) {int k; k=path1[i]; if(k==v0)/*找到最短路径，则返回*/ return; Path2(g,path1,k,v0);/*否则，递归调用之*/ printf("%s->",g.vexs[k].name);/*依次输出路径中的节点 */ } void Dispath(MGraph g,int dist[],int path1[],int s[],int n,int v0,int i) { if(s[i]==1&&i!=v0) /*当v0不等于i，且i∈s*/ {printf("\n从%s到%s的最短路径 是:\n",g.vexs[v0].name,g.vexs[i].name); printf("%s->",g.vexs[v0].name); Path2(g,path1,i,v0);/*调用ppath函数，输出路径中的节 点*/ printf("%s ",g.vexs[i].name); printf("路径长度：%d\n",dist[i]); } } void Dijkstra(MGraph g,int v0,int p)