图中最短路径的数量

时间:2013-03-04 21:38:01

标签: graph

我需要使用BFS找到图形的两个节点之间的所有路径的数量。我想我的问题的答案可以在这里找到:

How to find the number of different shortest paths between two vertices, in directed graph and with linear-time?

但我不太明白。有人可以用其他的话写下算法,这样我可以更好地理解它吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:27)

假设您需要从src转到dest。

每个顶点x关联两个值count和val,count是从src到x的最短路径数,val是从src到x的最短距离。还维护一个访问变量,告知节点是否第一次到达。

应用通常的BFS算法,

Initialize u = src
visited[u] = 1,val[u] = count[u] = 1
For each child v of u,
    if v is not visited 

第一次访问一个节点,因此它只有一条从源到现在通过u的路径,所以到v的最短路径是1 +最短路径直到u,并且通过最短路径到达v的方式的数量与count相同[ u]因为说你有5种方式从源头到达,那么只有这5种方式可以扩展到v,因为v是第一次通过u遇到,所以

val[v] = val[u]+1,    
count[v] = count[u], 
visited[v] = 1

if v is visited

如果已经访问了v,这意味着,通过其他一些顶点可以通过其他路径到达v,那么就会出现三种情况:

1 :if val[v] == val[u]+1  

如果通过某个其他路径向上达到v的当前val [v]等于val [u] +1,即我们使用通过u的当前路径到达v而具有相等的最短距离,而另一条路径达到v,则到v的最短距离保持不变,但路径的数量会增加到达u的路径数。

count[v] = count[v]+count[u]

2: val[v] > val[u]+1

如果到达v的当前路径小于val [v]的先前值,则val [v]存储当前路径并且count [v]也被更新

val[v] = val[u]+1
count[v] = count[u]

第三种情况是当前路径的距离大于前一路径,在这种情况下,无需更改val [v]和count [v]的值

执行此算法直到BFS完成。 最后val [dest]包含距离源最短的距离,而count [dest]包含从src到dest的方式的数量。