Dijkstra算法是一种经典的图算法,用于在加权图中找到单源最短路径。自提出以来,Dijkstra算法在计算机科学、交通运输、网络通信等领域得到了广泛的应用。本文将深入解析Dijkstra算法,并以C语言为例,展示其实现过程及在实际应用中的价值。
一、Dijkstra算法原理
Dijkstra算法的基本思想是从源点开始,逐步扩展到其他顶点,每次扩展都选择距离源点最近的顶点。算法的主要步骤如下:
1. 初始化:将源点标记为已访问,其余顶点标记为未访问,并设置初始距离为无穷大。
2. 选择未访问顶点中距离源点最近的顶点,将其标记为已访问,并更新其邻居顶点的距离。
3. 重复步骤2,直到所有顶点都已被访问。
4. 输出最短路径。
二、C语言实现
下面是Dijkstra算法的C语言实现:
```c
include
include
define MAX 100
void dijkstra(int graph[MAX][MAX], int src, int n) {
int dist[MAX]; // 存储顶点到源点的距离
int visited[MAX]; // 标记顶点是否已访问
int i, j, min_dist, u, v;
// 初始化
for (i = 0; i < n; i++) {
dist[i] = INT_MAX;
visited[i] = 0;
}
dist[src] = 0;
// 主循环
for (i = 0; i < n - 1; i++) {
min_dist = INT_MAX;
u = -1;
// 寻找未访问顶点中距离源点最近的顶点
for (v = 0; v < n; v++) {
if (!visited[v] && dist[v] < min_dist) {
min_dist = dist[v];
u = v;
}
}
// 更新邻居顶点的距离
for (v = 0; v < n; v++) {
if (graph[u][v] && !visited[v] && dist[u] + graph[u][v] < dist[v]) {
dist[v] = dist[u] + graph[u][v];
}
}
// 标记顶点为已访问
visited[u] = 1;
}
// 输出最短路径
for (i = 0; i < n; i++) {
printf(\