亚洲香蕉成人av网站在线观看_欧美精品成人91久久久久久久_久久久久久久久久久亚洲_热久久视久久精品18亚洲精品_国产精自产拍久久久久久_亚洲色图国产精品_91精品国产网站_中文字幕欧美日韩精品_国产精品久久久久久亚洲调教_国产精品久久一区_性夜试看影院91社区_97在线观看视频国产_68精品久久久久久欧美_欧美精品在线观看_国产精品一区二区久久精品_欧美老女人bb

首頁 > 編程 > C > 正文

基于稀疏圖上的Johnson算法的詳解

2020-01-26 16:18:23
字體:
來源:轉載
供稿:網友

算法步驟簡述:

1.計算圖G加入新結點后的圖G',加入的新結點0到所有原結點之間距離為0,同時形成新的邊集E';

2.使用Bellman-Ford算法處理G',并形成0結點到各結點的最小距離d。

3.如果Bellman-Ford算法檢測出有負權回路則提示FALSE并退出,否則繼續。

4.對所有G'中的頂點v,根據0結點到v的最小距離,將h(v)設置為這個值。

5.對所有的邊w(u,v),權值更新為w(u,v)+h(u)-h(v)

6.對圖G中所有結點運行Dijkstra算法計算與其他頂點最短距離d'[u][v]

(此處假定G和w集合是分開存儲的。直接使用G'也可以,因為0結點對其他結點是不可達的,但這顯然浪費了計算時間。如果權值信息存在G'中,可以對G'進行操作,只不過跳過了0結點的處理)

7.原圖G中最短距離d[u][v] = d'[u][v] +h(v)-h(u)

  代碼中有的地方沒有優化,比如輔助結構vassist其實在Bellman-Ford算法和Dijkstra算法兩個函數中用法稍微有所不同,而且成員變量在前者中只用了2個;同時松弛算法relax也有類似的情況。前者是簡單的復用,后者直接用名字區分。

  代碼包含三部分:Bellman-Ford算法、Dijkstra算法、用二項堆實現的優先級數組(Dijkstra算法要用到)。以下是算法的C語言版本,測試實例同《算法導論》圖25-1

復制代碼 代碼如下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#define U    65535
#define PARENT(i)    ((i-1)/2)
#define LEFT(i)        (2*(i)+1)
#define RIGHT(i)    (2*(i)+2)
#define N 5

struct vertex {
    int key;
    struct vtable *adj;
};

struct vtable {
    int key;//這個key是在vertex數組的序號
    //struct vertext *v;
    int w;
    struct vtable *next;
};

struct vassist {
    int d;
    int p;
    int key;
};

 


int insert(struct vertex *,int,int,int,int);
int walk(struct vertex *,int,int);
struct vassist *initialize_ss(int,int);
int relaxd(int *,int ,int ,int);
int relaxb(struct vassist *,int ,int ,int);
int build_min_heap(struct vassist *,int);
int min_heapify(struct vassist *, int ,int);
int heap_extract_min(struct vassist *,int);
int inheap(struct vassist *,int ,int );
int heap_decrease(struct vassist *,int ,int);
int dijkstra(struct vertex *,int,int,int **);
int bellman_ford(struct vertex *,int*, int,int);

int insert(struct vertex *p,int len,int i,int j,int w) {
    struct vtable *q,*prev;
    q = p[i].adj;
    printf("key:%d/n",p[i].key);
    prev = NULL;
    while(q!=NULL) {
        if (q->key == j) {
            printf("error: v %d to %d already exist./n",i,j);
            return 0;
        }
        else {
            prev = q;
            q=q->next;
        }
    }
    q = (struct vtable*)malloc(sizeof(struct vtable));
    q->key = j;
    q->w = w;
    q->next = NULL;
    if(prev!=NULL)
        prev->next = q;
    else
        p[i].adj = q;
    return 1;
}

int walk(struct vertex *p,int len,int i) {
    struct vtable *q = p[i].adj;   
    while(q!=NULL) {
        printf(" %d,w is %d/n",q->key,q->w);
        q=q->next;
    }
    printf("/n");
}

struct vassist *initialize_ss(int size,int s) {
    int i;
    struct vassist *va;
    va = (struct vassist *)malloc(size*sizeof(struct vassist));
    for(i=0;i<size;i++) {
        va[i].key = i;//建堆后i!=key
        va[i].d = U;
        va[i].p = -1;
    }
    va[s].d = 0;
    return va;
}

//relax for dijkstra
int relaxd(int *p,int u,int v,int w) {//w=w(u,v)
    if(p[v]>p[u]+w) {
        p[v] = p[u]+w;
        //為了簡單處理,p使用的是數組
        //沒有父母標記
        //如果想用父母標記,請將p改為一個自定義的結構體
    }
    return 1;
}

//relax for beltman_ford
int relaxb(struct vassist *va,int u,int v,int w) {//w=w(u,v)
    if(va[v].d>va[u].d+w) {
        va[v].d = va[u].d+w;
        va[v].p = u;
    }
    return 1;
}


int bellman_ford(struct vertex *graph,int *h,int size,int s) {//算法要求不含源點可達的負權回路
    int i,j;
    struct vtable *p;
    struct vassist *va;
    va = initialize_ss(size,s);
    for(i=1;i<size;i++)
        for(j=0;j<size-1;j++) {
            p = graph[j].adj;
            while(p!=NULL) {
                relaxb(va,j,p->key,p->w);
                p=p->next;
            }
        }

    printf("from %d,/n",s);
    for(j=0;j<size;j++)
        printf("to %d: %d/n",j,va[j].d);
       

    for(j=0;j<size;j++) {//對0結點不必要
        p = graph[j].adj;
        while(p!=NULL) {
            if(va[p->key].d>va[j].d+p->w)
                return 0;
            p = p->next;
        }
    }
    for(j=1;j<=size;j++)
        h[j] = va[j].d;
    free(va);
    h[0] = 0;
    return 1;
}

int build_min_heap(struct vassist *va,int size) {//建堆
    int i;
    for (i =size/2-1; i>=0; i--)
        min_heapify(va,i,size);

    return 1;
}


int min_heapify(struct vassist *va, int i,int heap_size) {
    int l,r,min;
    struct vassist temp;
    int tmin = U;
    l = LEFT(i);
    r = RIGHT(i);
    if ((l < heap_size) &&(va[l].d<va[i].d)) {
        min = l;
        tmin = va[l].d;
    }
    else {
        min = i;
        tmin = va[i].d;
    }
    if ((r < heap_size) &&(va[r].d<va[min].d)) {
        min = r;
        tmin = va[r].d;
    }
    if (!(min == i)) {
        temp.d = va[min].d;
        temp.p = va[min].p;
        temp.key = va[min].key;

        va[min].d = va[i].d;
        va[min].p = va[i].p;
        va[min].key = va[i].key;

        va[i].d = temp.d;
        va[i].p = temp.p;
        va[i].key = temp.key;

        min_heapify(va,min,heap_size);
    }
    return 1;
}

int heap_extract_min(struct vassist *va,int heap_size) {
    int min;   
    if ( heap_size<1 )
        return -1;
    min = va[0].key;
    va[0].p = va[heap_size -1].p;
    va[0].d = va[heap_size -1].d;
    va[0].key = va[heap_size -1].key;
    heap_size = heap_size -1;
    min_heapify(va,0,heap_size);
    return min;
}

int inheap(struct vassist *va,int heap_size,int j) {
    int i;
    for(i=0;i<heap_size;i++)
        if(va[i].key == j)
            return i;
    return -1;
}

int heap_decrease(struct vassist *va,int i,int key_new) {
    struct vassist temp;   
    if(key_new>va[i].d)
        return 0;
    va[i].d = key_new;
    while((i>0)&&(va[PARENT(i)].d > va[i].d)) {
        temp.d = va[i].d;
        temp.p = va[i].p;
        temp.key = va[i].key;
        va[i].d = va[PARENT(i)].d;
        va[i].p = va[PARENT(i)].p;
        va[i].key = va[PARENT(i)].key;
        va[PARENT(i)].d = temp.d;
        va[PARENT(i)].p = temp.p;
        va[PARENT(i)].key = temp.key;
        i = PARENT(i);
    }
    return 1;       
}

int dijkstra(struct vertex *graph,int len,int s,int **delta) {
    int i,j,heap_size;
    struct vtable *q;
    struct vassist *va;
    int *p;
    p = (int *)malloc(len * sizeof(int));
    for(i=0;i<len;i++)
        p[i] = U;
    p[s] = 0;
    heap_size = len;

    va = initialize_ss(len,s);
    build_min_heap(va,heap_size);//va被拿去建堆,后續輸出距離時不能再用了


    while(heap_size>0) {
        i = heap_extract_min(va,heap_size);
        printf("node:%d/n",i);
        heap_size--;
        for(j=0;j<heap_size;j++)
            printf("key:%d,d:%d, in array:%d/n",va[j].key,va[j].d,p[va[j].key]);
        q = graph[i].adj;
        while(q!=NULL) {
            j=inheap(va,heap_size,q->key);
            if(j>=0)
                if(va[j].d>p[i]+q->w)   
                    heap_decrease(va,j,p[i]+q->w);
            relaxd(p,i,q->key,q->w);//其實可以合并heap_decreas和relax,不過為了接口簡單沒有這樣做
            printf("relax %d to %d ,w is %d/n",i,q->key,q->w);
            q = q->next;
        }
        for(j=0;j<heap_size;j++)
            printf("key:%d,d:%d, in array:%d/n",va[j].key,va[j].d,p[va[j].key]);
    }
    for(i=0;i<len;i++)
        printf("from %d to %d, distance is %d/n",s,i,p[i]);

    free(va);

    for(i=0;i<len;i++) {
        delta[s][i] = p[i];
    }
    free(p);   

}

int **johnson(struct vertex *g, int n) {
    int i,j;
    int *h,**delta,**d;
    struct vertex *gn;
    struct vtable *p;
    gn = (struct vertex *)malloc(n*sizeof(struct vertex));
    h = (int *)malloc(n*sizeof(int));
    delta = (int**)malloc(n*sizeof(int *));
    d = (int**)malloc(n*sizeof(int *));
    for(i=0;i<n;i++) {
        delta[i]=(int*)malloc(n*sizeof(int));
        d[i]=(int*)malloc(n*sizeof(int));
    }
    for(i=0;i<n;i++)
        gn[i] = g[i];

    for(i=1;i<n;i++)
            insert(gn,n,0,i,0);
    if(!bellman_ford(gn,h,n,0)) {
        printf("the input graph contains a negative-weight cycle./n");
        return NULL;
    }

    for(i=0;i<n;i++) {
        p = gn[i].adj;
        while(p!=NULL) {
            p->w = p->w+h[i]-h[p->key];
            p=p->next;
        }
    }
    for(i=0;i<n;i++)
        walk(gn,n,i);

    printf("before dijkstra/n");
    for(i=1;i<n;i++) {
        dijkstra(gn,n,i,delta);
        for(j=1;j<n;j++)
            d[i][j] = delta[i][j] + h[j] - h[i];

    }
    for(i=1;i<n;i++) {
        for(j=1;j<n;j++)
            printf("%d/t",d[i][j]);
        printf("/n");
    }
    return d;
}

int main(){
    int i,j;
    int **d;
    struct vertex vt[N+1];//為0結點的加入預留位置
    for(i=0;i<N+1;i++) {
        vt[i].adj = NULL;
        vt[i].key = i;
    }

    insert(vt,N+1,1,2,3);
    insert(vt,N+1,1,3,8);
    insert(vt,N+1,1,5,-4);
    insert(vt,N+1,2,4,1);
    insert(vt,N+1,2,5,7);
    insert(vt,N+1,3,2,4);
    insert(vt,N+1,4,3,-5);
    insert(vt,N+1,4,1,2);
    insert(vt,N+1,5,4,6);
    d = johnson(vt,N+1);

    return 1;
}


發表評論 共有條評論
用戶名: 密碼:
驗證碼: 匿名發表

圖片精選

亚洲香蕉成人av网站在线观看_欧美精品成人91久久久久久久_久久久久久久久久久亚洲_热久久视久久精品18亚洲精品_国产精自产拍久久久久久_亚洲色图国产精品_91精品国产网站_中文字幕欧美日韩精品_国产精品久久久久久亚洲调教_国产精品久久一区_性夜试看影院91社区_97在线观看视频国产_68精品久久久久久欧美_欧美精品在线观看_国产精品一区二区久久精品_欧美老女人bb
久久影视三级福利片| 美女视频黄免费的亚洲男人天堂| 美日韩丰满少妇在线观看| 欧美一区第一页| 日韩在线免费视频| 在线电影欧美日韩一区二区私密| 久久中国妇女中文字幕| 综合欧美国产视频二区| 国产盗摄xxxx视频xxx69| 亚洲国产精品系列| 日韩欧美一区二区在线| 97精品一区二区视频在线观看| 日韩最新中文字幕电影免费看| 亚洲最大av在线| 欧美xxxx14xxxxx性爽| 亚洲国产精品成人av| 亚洲加勒比久久88色综合| 日韩毛片中文字幕| 国产精品丝袜久久久久久不卡| 国产区亚洲区欧美区| 亚洲自拍偷拍区| 久久视频在线视频| 欧美大全免费观看电视剧大泉洋| 国产性猛交xxxx免费看久久| 欧美性视频在线| 国产精品爽爽ⅴa在线观看| 91日韩在线播放| 性金发美女69hd大尺寸| 久久人91精品久久久久久不卡| 日韩欧美国产免费播放| 日韩在线视频线视频免费网站| 国产视频久久久久| 国产成人精彩在线视频九色| 国产欧美日韩精品在线观看| 国产噜噜噜噜噜久久久久久久久| 亚洲加勒比久久88色综合| 亚洲深夜福利网站| 日韩精品999| 国产精品第1页| 中文字幕国产亚洲2019| 欧美电影免费观看高清完整| 中文字幕久久久av一区| 亚洲成人av在线播放| 国产欧美日韩精品在线观看| 另类专区欧美制服同性| 国产精品视频白浆免费视频| 亚洲最新中文字幕| 一区二区三区视频免费| 欧美性猛交xxxx乱大交极品| 2020欧美日韩在线视频| 日韩国产在线播放| 欧美日韩另类字幕中文| 日韩大片免费观看视频播放| 日韩成人激情影院| 日韩美女在线看| 亚洲一区中文字幕在线观看| 久久精品中文字幕免费mv| 欧美日韩亚洲系列| 亚洲网在线观看| 欧美日韩国产专区| 亚洲天堂成人在线视频| 国产日韩欧美影视| 亚洲精品美女久久久久| 精品动漫一区二区| 国产精品成av人在线视午夜片| 国产91av在线| 午夜精品一区二区三区在线视频| 国产又爽又黄的激情精品视频| 国产精品视频免费观看www| 69久久夜色精品国产69乱青草| 久久久久久亚洲精品中文字幕| 久久久久99精品久久久久| 久久精品中文字幕一区| 成人a免费视频| 91av福利视频| 亚洲人成绝费网站色www| 一区二区三区视频免费在线观看| 午夜精品久久久久久久男人的天堂| 爱福利视频一区| 成人免费视频在线观看超级碰| 国产99久久精品一区二区 夜夜躁日日躁| 日韩在线视频导航| 日韩在线观看视频免费| 成人激情视频免费在线| 欧美成人在线影院| 欧美极品第一页| 亚洲精品永久免费精品| 日韩av在线免费播放| 91精品视频在线播放| 国产成人精品电影久久久| 一本一本久久a久久精品综合小说| 日韩美女av在线| 91精品免费久久久久久久久| 欧美一级黄色网| 亚洲色图偷窥自拍| 久久久久亚洲精品成人网小说| 91欧美精品午夜性色福利在线| 国产精品第10页| 97久久精品人搡人人玩| 国内免费精品永久在线视频| 91啪国产在线| 九九久久久久久久久激情| 欧美精品做受xxx性少妇| 精品香蕉在线观看视频一| 欧美最猛黑人xxxx黑人猛叫黄| 日本一区二区三区在线播放| 日韩精品一区二区三区第95| 国产欧美一区二区三区在线| 欧美高清视频在线| 久久久999成人| 欧美成人高清视频| 国模精品系列视频| 亚洲aa在线观看| 色综合久久久久久中文网| 国产va免费精品高清在线观看| 亚洲第一精品久久忘忧草社区| 91亚洲国产精品| 日韩欧美亚洲范冰冰与中字| 97香蕉超级碰碰久久免费的优势| 亚洲free性xxxx护士hd| 久久亚洲综合国产精品99麻豆精品福利| 亚洲精品国产精品久久清纯直播| 欧美色视频日本版| 国产综合久久久久| 欧美日韩美女在线| 欧美激情一区二区三区在线视频观看| 亚洲综合中文字幕在线观看| 伊人伊成久久人综合网站| 国产精品综合久久久| 国产精品成人av在线| 97国产suv精品一区二区62| 日本精品一区二区三区在线| 中文字幕亚洲激情| 伊人成人开心激情综合网| 国产精品视频一区国模私拍| 亚洲偷欧美偷国内偷| 欧美黄色免费网站| 中文字幕亚洲字幕| 亚洲精品一区二区三区婷婷月| 在线国产精品播放| 欧美在线视频播放| 日韩高清电影好看的电视剧电影| 欧美性猛交xxxxx免费看| 精品久久中文字幕久久av| 亚洲精品国产精品国自产在线| 欧美老女人性生活| 狠狠躁夜夜躁人人躁婷婷91| 日本精品久久中文字幕佐佐木| 成人有码在线播放| 日韩中文字幕在线精品| 久久6精品影院| www.亚洲男人天堂| 久久精品中文字幕免费mv| 亚洲一区二区三区视频播放| 国模吧一区二区三区| 欧美电影免费观看电视剧大全| 亚洲3p在线观看| 国产日韩在线视频| 欧美巨大黑人极品精男| 亚洲成人a**站| 久久免费高清视频| 2019国产精品自在线拍国产不卡| 中文字幕欧美精品日韩中文字幕| 91精品国产高清|