#CS50903. 完善程序9-树和图-3最短路径问题

完善程序9-树和图-3最短路径问题

最短路径问题

无向连通图 G 有 n 个结点,依次编号为 0,1,2,…,(n−1)。用邻接矩阵的形式给出每条边的边长,要求输出以结点 0 为起点出发,到各结点的最短路径长度。

使用 Dijkstra 算法解决该问题:利用 dist 数组记录当前各结点与起点的已找到的最短路径长度;每次从未扩展的结点中选取 dist 值最小的结点 v 进行扩展,更新与 v 相邻的结点的 dist 值;不断进行上述操作直至所有结点均被扩展,此时 dist 数据中记录的值即为各结点与起点的最短路径长度。(第五空 2 分,其余 3 分)

#include <iostream> 
using namespace std; 
const int MAXV = 100; 
int n, i, j, v; int w[MAXV][MAXV]; // 邻接矩阵,记录边长 // 其中 w[i][j]为连接结点 i 和结点 j 的无向边长度,若无边则为-1 
int dist[MAXV]; int used[MAXV]; // 记录结点是否已扩展(0:未扩展;1:已扩展) 
int main() { 
    cin >> n; 
    for (i = 0; i < n; i++) 
        for (j = 0; j < n; j++) 
            cin >> w[i][j]; 
dist[0] = 0;
for (i = 1; i < n; i++) 
        dist[i] = -1; 
    for (i = 0; i < n; i++) 
        used[i] = 0; 
    while (true) { 
            (1)    ; 
        for (i = 0; i < n; i++) 
            if (used[i] != 1 && dist[i] != -1 && (v == -1 ||     (2)    )) 
                    (3)    ; 
        if (v == -1) 
            break; 
            (4)    ; 
        for (i = 0; i < n; i++) 
            if (w[v][i] != -1 && (dist[i] == -1 ||     (5)    )) 
                dist[i] = dist[v] + w[v][i]; 
    } 
    for (i = 0; i < n; i++) 
        cout << dist[i] << endl; 
    return 0; 
}
  1. ①处应填( ){{ select(1) }}
  • V=0
  • V=-1
  • dist[v]=1
  • dist[v]=0
  1. ②处应填( ){{ select(2) }}
  • dist[v]!=-1
  • v==n-1
  • used[i]!=1
  • dist[i]<=dist[v]
  1. ③处应填( ){{ select(3) }}
  • used[i]=1
  • used[v]=1
  • v++
  • v=i
  1. ④处应填( ){{ select(4) }}
  • w[v][v]=0
  • w[v][v]=1
  • used[v]=1
  • dist[v]++
  1. ⑤处应填( ){{ select(5) }}
  • !used[v]
  • !used[i]
  • dist[v]-dist[i]+(used[i]==1)<=w[v][i]
  • dist[v]+w[v][i]<=dist[i]