Question

我应该使用邻接矩阵和距离数组来实现Dijkstra算法。这些是通过课程Graph300实现的。程序输入一个带有加权矩阵的文件，它正好进入矩阵。

为用户输出距离数组。但是我的Dijkstras工作不正常。除了起始顶点（用户指定）之外，我不断为每个顶点获取UINT_MAX：

Input matrix (4x4):
0           5           10           4294967295
4294967295  0           4294967295   3
4294967295  7           0            4294967295
4294967295  4294967295  4            0

My distance array should output:
distance[0]=4294967295 -nopath
distance[1]=0  -startnode
distance[2]=7
distance[3]=3

My output now (that is wrong):
distance[0]=4294967295 -nopath
distance[1]=0  -startnode
distance[2]=4294967295
distance[3]=4294967295

这是我的算法; numberNodes是顶点的维度。 startNode是用户指定的。矩阵数组和距离数组的类型为unsigned int：

void Graph300::dijkstra300()
{
    int startNode=getStartNode300();

    for (int i = 0; i < numberNodes; i++)
        distanceArray[i] = UINT_MAX;

    distanceArray[startNode] = 0;

    for (int count = 0; count < numberNodes-1; count++)
    {
         unsigned int min = INT_MAX, min_index;

         for (int v = 0; v < numberNodes; v++)
             if (visitedSet[v] == false && distanceArray[v] <= min)
                 min = distanceArray[v], min_index = v;

         int u = min_index;
         visitedSet[u] = true;

         for (int v = 0; v < numberNodes; v++)
             if (!visitedSet[v] && adjacencyMatrix[u][v] && distanceArray[u] != UINT_MAX
                && distanceArray[u]+adjacencyMatrix[u][v] < distanceArray[v])
                  distanceArray[v] = distanceArray[u] + adjacencyMatrix[u][v];
    }
    view300();  // display result
}

Answer 1

首先看：

很难100％确定解决问题，因为您没有向我们展示类成员类型，也没有显示失败的典型示例。尽管如此，还是会出现一种混乱：distanceArray [] unsigned int或int的类型是什么？

在这里你假设它是无符号的：

distanceArray[i] = UINT_MAX;

但稍后你将这个unsigned与有符号整数进行比较：

int min = INT_MAX, min_index;   // min is signed integer !

for (int v = 0; v < numberNodes; v++)
   if (... && distanceArray[v] <= min)  // when comparing signed and unsigned you might not get the expected result !!

签名和未签名之间的不匹配可能会导致您的比较出现意外结果（请参阅online demo）。要避免此类问题，您只需使用未签名的值，或将所有UINT_MAX更改为INT_MAX。

解决方案

我可以找到您提供的其他数据的问题，并将所有距离切换为unsigned int。您必须更正if：

        if (!visitedSet[v] && adjacencyMatrix[u][v] && adjacencyMatrix[u][v] != UINT_MAX  
            && distanceArray[u] + adjacencyMatrix[u][v] < distanceArray[v])

因为您只需考虑现有边（adjacencyMatrix[u][v]!= UINT_MAX）。在您的代码中，您与distanceArray进行了比较。

我可以运行你的代码（在类之外）并使用你的输入获得预期的输出。这里是online demo。

Dijkstra的算法c ++

1 个答案:

首先看：

解决方案