我正在收集弗洛伊德沃尔斯发现的最短路径的数量。对于该特定图,1 - >的最短路径。 3是5,并且有两个具有该重量的路径:1-> 4-> 2-> 3和1-> 4-> 3。
我不确定显示图表的最佳方式,因此我将使用矩阵,如果您知道更好的替代方案,请随意提出另一种方法。
//i = infinity, no path exists initially
//for u==v, 0
1 2 3 4
1| 0 i 8 2
2| i 0 2 i
3| i 7 0 6
4| i 1 3 0
因此,当我运行我的代码时,我从1开始计算最短路径 - > 3只是1,但我肯定有两种方式。
以下是算法的实现:
//count[][] is initialized with a 0 if no path between [u][v], and 1 at [u][v] if there is a weight at [u][v].
for (int k = 1; k <= N; k++){
for (int i = 1; i <= N; i++){
for (int j = 1; j <= N; j++){
if (dist[i][j] > dist[i][k] + dist[k][j]){
dist[i][j] = dist[i][k] + dist[k][j];
counts[i][j] = 1;
}
else if (dist[i][j] == dist[i][k] + dist[k][j] && k != i && k != j){
counts[i][j] ++;
}
}
}
}
我基本上从维基百科页面复制/粘贴代码并进行修改以保持计数。
更新:我应该提到我为所有顶点获得了正确的最短长度,并且对于所有顶点,除了[1] [3]之外我得到了正确的计数。
完整输出的打印输出:
// Shortest paths // counts
1 2 3 4 1 2 3 4
1 0 3 5 2 1 1 1 1 1
2 i 0 2 8 2 0 1 1 1
3 i 7 0 6 3 0 2 1 1
4 i 1 3 0 4 0 1 2 1
更新:逐行逐步执行代码,当k = 4,i = 1,j = 3时,我们找到权重为5的1> 3的最短路径。
更新:阅读Floyd-Warshall算法的维基百科条目,我收集到当k = 4时,我们正在检查通过顶点{1,2,3,4}的路径。但是,在k的每次迭代中,我们只会查看[1] [3]一次。我想也许这就是问题所在。
答案 0 :(得分:1)
如果您使用二维int数组来存储数据,最好将双循环更改为从0运行到N-1以避免任何潜在错误。我这样做了,结果是正确的(从1> 3的最短距离是5)。这是更新的代码和打印输出:
//count[][] is initialized with a 0 if no path between [u][v], and 1 at [u][v] if there is a weight at [u][v].
int N = 4;
int max = 1000000;
int[][] dist = new int[N][N];
int[][] counts = new int[N][N];
dist[0][0] = 0; dist[0][1] = max; dist[0][2] = 8; dist[0][3] = 2;
dist[1][0] = max; dist[1][1] = 0; dist[1][2] = 2; dist[1][3] = max;
dist[2][0] = max; dist[2][1] = 7; dist[2][2] = 0; dist[2][3] = 6;
dist[3][0] = max; dist[3][1] = 1; dist[3][2] = 3; dist[3][3] = 0;
//initialize counts
for (int i=0; i<N; i++){
for (int j=0; j<N; j++){
if (dist[i][j]<max){
counts[i][j]=1;
}
}
}
for (int k = 0; k < N; k++){
for (int i = 0; i < N; i++){
for (int j = 0; j < N; j++){
if (dist[i][j] > dist[i][k] + dist[k][j]){
dist[i][j] = dist[i][k] + dist[k][j];
counts[i][j] = 1;
}
else if (dist[i][j] == dist[i][k] + dist[k][j] && k != i && k != j){
counts[i][j] ++;
}
}
}
}
System.out.println("i 1 2 3 4");
for (int i=0; i<N; i++){
System.out.print(i+1 + ": ");
for (int j=0; j<N; j++){
System.out.print(dist[i][j]>=max ? "i ":dist[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
System.out.println();
System.out.println("i 1 2 3 4");
for (int i=0; i<N; i++){
System.out.print(i+1 + ": ");
for (int j=0; j<N; j++){
System.out.print(counts[i][j] + " ");
}
System.out.println();
}
打印结果: 我1 2 3 4 1:0 3 5 2 2:i 0 2 8 3:我7 0 6 4:我1 3 0
i 1 2 3 4 1:1 1 1 1 2:0 1 1 1 3:0 2 1 1 4:0 1 2 1
答案 1 :(得分:0)
您提出的算法存在问题。不是代码。您的更新表明您已经关闭它。
您有2条最短的路径从4到3:
4-->3
和4-->2-->3
。两者的长度均为3(到k增加到4时,您的算法已经确定的长度)。
因此,在最后一次迭代过程中,您的程序会问k = 4
,如果我通过4 进行操作,从1到3的路径会更短吗?然后它将决定Is 8 > 2+3
-是的!
然后将最短路径数设置为1。但是,您将不再考虑从4到3的2条子路径。
这是因为Floyd Warshall一次仅考虑一个顶点(k),并检查通过该点是否缩短了路径。因此,您的程序仅计算倒数第二个不同顶点(位于目标之前的顶点)的最短路径数。它没有考虑到要达到倒数第二点的事实,您有2条最短路径可用。
以下示例应清楚说明:
有多少条路径可以使您到达图形中以“ V”形表示的底部(最底点)。您的程序将正确地看待基数为2的情况。但是,当询问有关形状为“ Y”的图形时,您的程序将再次查看基数,并错误地得出结论,只有一条路径通向基数。
您很幸运,您选择的测试用例遇到了这个问题!
不幸的是,我认为较小的修改不会解决该问题。这是因为Floyd Warshall算法可保证所有对之间的最短路径。不是所有对之间的所有最短路径。但是,如果您只对这种算法找到的路径感兴趣,而不是将计数初始化为1并以1递增,则初始化并以已经为您找到的顶点找到的最短子路径数递增。 (在这种情况下为2)。