【算法设计与分析】Dijskra算法代码：Java版

import java.util.Arrays;public class DijkstraAlgorithm {public static void main(String[] args) {char[] vertex = { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G' };// 邻接矩阵int[][] matrix = new int[vertex.length][vertex.length];final int N = 65535;// 表示不可以连接matrix[0] = new int[] { N, 5, 7, N, N, N, 2 };matrix[1] = new int[] { 5, N, N, 9, N, N, 3 };matrix[2] = new int[] { 7, N, N, N, 8, N, N };matrix[3] = new int[] { N, 9, N, N, N, 4, N };matrix[4] = new int[] { N, N, 8, N, N, 5, 4 };matrix[5] = new int[] { N, N, N, 4, 5, N, 6 };matrix[6] = new int[] { 2, 3, N, N, 4, 6, N };// 创建 Graph对象Graph graph = new Graph(vertex, matrix);// 测试, 看看图的邻接矩阵是否okgraph.showGraph();// 测试迪杰斯特拉算法graph.dsj(2);// C为出发点// 打印结果graph.showDijkstra();}
}class Graph {private char[] nodes; // 节点数组private int[][] matrix; // 邻接矩阵private NodesInfo nodesInfo; // 访问节点后的记录信息// 构造器public Graph(char[] vertex, int[][] matrix) {this.nodes = vertex;this.matrix = matrix;}// 输出结果public void showDijkstra() {nodesInfo.show();}// 输出图public void showGraph() {for (int[] link : matrix) {System.out.println(Arrays.toString(link));}}/*** 迪杰斯特拉算法实现* * @param index 表示出发节点对应的下标*/public void dsj(int index) {nodesInfo = new NodesInfo(nodes.length, index);update(index);// 更新index节点到周围节点的距离、周围节点的前驱节点// 访问其余的vertex.length-1个节点for (int j = 1; j < nodes.length; j++) {index = nodesInfo.findNextNode();// 找到一个[到已经访问过的所有节点的最近距离最小]的节点update(index); // 更新index节点到周围节点的距离、周围节点的前驱节点}}/*** 更新index下标节点到周围节点的距离、周围节点的前驱节点* * @param index*/private void update(int index) {int curLen = 0;// 遍历邻接矩阵的 matrix[index] 行for (int j = 0; j < matrix[index].length; j++) {// len = 出发节点到index节点的距离 + 从index节点到j节点的距离curLen = nodesInfo.getLenFromBegin(index) + matrix[index][j];// j节点没有被访问过，并且距离出发点小于表中记录if (!nodesInfo.hasVisited(j) && curLen < nodesInfo.getLenFromBegin(j)) {nodesInfo.setPreNode(j, index); // 更新j节点的前驱为index节点nodesInfo.setLenFromBegin(j, curLen); // 更新出发节点到j节点的距离}}}
}// 已访问节点集合
class NodesInfo {// 下标对应节点是否访问过： 1=访问过 0=未访问public int[] visitedFlag;// 下标对应节点的前驱public int[] preNode;// 记录出发节点到其他所有节点的距离public int[] lenFromBegin;/*** 构造器* * @param length :表示节点的个数* @param index: 出发节点。 比如G节点下标是6*/public NodesInfo(int length, int index) {this.visitedFlag = new int[length];this.preNode = new int[length];this.lenFromBegin = new int[length];// 初始化 dis数组Arrays.fill(lenFromBegin, 65535);this.visitedFlag[index] = 1; // 设置出发节点被访问过this.lenFromBegin[index] = 0;// 设置出发节点的访问距离为0}/*** 功能: 判断index节点是否被访问过* * @param index* @return 如果访问过，就返回true, 否则访问false*/public boolean hasVisited(int index) {return visitedFlag[index] == 1;}/*** 功能: 更新出发节点到index节点的距离* * @param index* @param len*/public void setLenFromBegin(int index, int len) {lenFromBegin[index] = len;}/*** 功能: 更新pre这个节点的前驱节点为index节点* * @param pre* @param index*/public void setPreNode(int pre, int index) {preNode[pre] = index;}/*** 功能:返回出发节点到index节点的距离* * @param index*/public int getLenFromBegin(int index) {return lenFromBegin[index];}/*** 寻找一个新的距离最短的访问节点。这个节点的要求是：未访问过，并且从已访问节点到此点是最短路径。* * @return 新的访问节点*/public int findNextNode() {int min = 65535, index = 0;for (int i = 0; i < visitedFlag.length; i++) {// 从所有节点中寻找if (visitedFlag[i] == 0 && lenFromBegin[i] < min) {// 未访问过，并且从已访问节点到此点是最短路径min = lenFromBegin[i];index = i;}}// 更新 index 节点被访问过visitedFlag[index] = 1;return index;}// 显示最后的结果，即：输出三个数组public void show() {System.out.println("==========================");// 输出already_arrfor (int i : visitedFlag) {System.out.print(i + " ");}System.out.println();// 输出pre_visitedfor (int i : preNode) {System.out.print(i + " ");}System.out.println();// 输出disfor (int i : lenFromBegin) {System.out.print(i + " ");}System.out.println();// 为了好看最后的最短距离，我们处理char[] vertex = { 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G' };int count = 0;for (int i : lenFromBegin) {if (i != 65535) {System.out.print(vertex[count] + "(" + i + ") ");} else {System.out.println("N ");}count++;}System.out.println();}
}

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