Question

我知道标题有点乱，但我不知道如何更好地解释它。

我正在尝试做什么：

使用文本文件中的图形，查找并打印从顶点A到顶点B的最短路径（最小顶点数量）。

注意：使用广度优先搜索，而不是Dijkstra。

我得到了什么：

在图表上应用BFS的工作算法，但没有好方法实际打印出最短路径。

我很难区分最短路径中的顶点与简单地通过算法运行的顶点，但不是最短路径中的顶点。

例如：找到0到4之间的最短路径。 0连接到1,2和3. 1连接到4。我的路径原来是[0,1,2,3,4]而不是[0,1,4]。

我一直无法找到任何提出相同问题的线程，或者包含此问题的BFS的任何演练，所以我不确定我是否正在将其作为方式比它更难？

编辑代码可能会让您感兴趣（如果我避开圈子，根本不确定？）

编辑2：更改了我将路径存储到堆栈的方式。

public String findPath(int v, int w) {
    Queue<Integer> q = new LinkedList<Integer>();
    boolean[] visited = new boolean[g.numVertices()];

    q.add(v);
    Stack<Integer> path = new Stack<Integer>();
    while(q.peek() != null) {
        runBFS(q.poll(),w,visited,q,path);
    }
    return path.toString();
} 

private void runBFS(int v, int w, boolean[] visited, Queue<Integer> q, Stack<Integer> path) {
    if(visited[v]) {
    }
    else if(v == w) {
        path.add(v);
        q.clear();
    }
    else {
        path.add(v);
        visited[v] = true;
        VertexIterator vi = g.adjacentVertices(v);
        while(vi.hasNext()) {
                q.add(vi.next());
        }
    }
}

对变量和方法的一些解释：

v =原点的顶点

w =目标顶点

g = graph

vi =迭代v

的邻居的普通迭代器

感谢阅读！

Answer 1

您必须为每个顶点设置特定的路径字段。通过这种方式，您可以跟踪您选择的路径，从而找到短路径。我将使用一个String数组，就像您使用布尔数组存储访问顶点一样。

public String findPath(int v, int w) {
    Queue<Integer> q = new LinkedList<Integer>();
    boolean[] visited = new boolean[g.numVertices()];
    String[] pathTo = new String[g.numVertices()];

    q.add(v);
    pathTo[v] = v+" ";
    while(q.peek() != null) {
        if(runBFS(q.poll(),w,visited,q,pathTo))
        break;
    }
    return pathTo[w];
}

private boolean runBFS(int v, int w, boolean[] visited, Queue<Integer> q, String[] pathTo) {
    if(visited[v]) {
    }
    else if(v == w)
        return true; 
    }
    else {
        visited[v] = true;
        VertexIterator vi = g.adjacentVertices(v);
        while(vi.hasNext()) {
            int nextVertex = vi.next();
            pathTo[nextVertex] = pathTo[v] + nextVertex + " ";
            q.add(nextVertex);
        }
    }
    return false;
}

Answer 2

我们助手建议并且不使用O（n ^ 2）存储空间的另一个紧凑（空间）解决方案是让每个节点仅存储它来自哪个节点。这可以通过将访问列表更改为整数数组（int[] visited）来完成。

第1步：初始化访问列表，以便每个元素都是'-1'或“未访问”

第2步：将第一个节点标记为自己访问visited[v] = v;

做一个BFS（就像你一样，做了以下修改：）

从v - >移动时v_next：

if(visited[v_next] == -1)
{
  visited[v_next] = v;
  q.put(v_next);
}
// else skip it, it's already been visited

这样，如果w可以访问，访问[w]将存储它来自哪个节点，从该节点，您可以一直回溯到v，最后以相反的顺序打印它们。（这可以使用堆栈或递归打印方法完成。）

希望这是有道理的。：）

Answer 3

当您将一个顶点存储在BFS队列中时，还需要存储到达它的路径的副本，以便在该顶点出列时它可用。就像现在一样，您的代码不会在排队顶点上保留任何类型的路径信息 - 它只保留它访问的节点列表。

例如，您可以使用一个单独的队列，该队列将并行处理，您将在其中存储当前路径，然后在将下一个顶点出列到搜索后将其恢复。

Answer 4

您需要将当前节点推送到堆栈，并且只有在到达目的地后才打印整个堆栈。

仅返回实际最短路径中的顶点

4 个答案: