floyd算法流程图
⑴ Floyd算法的算法过程
1,从任意一条单边路径开始。所有两点之间的距离是边的权,如果两点之间没有边相连,则权为无穷大。
2,对于每一对顶点 u 和 v,看看是否存在一个顶点 w 使得从 u 到 w 再到 v 比已知的路径更短。如果是更新它。
把图用邻接矩阵G表示出来,如果从Vi到Vj有路可达,则G[i,j]=d,d表示该路的长度;否则G[i,j]=无穷大。定义一个矩阵D用来记录所插入点的信息,D[i,j]表示从Vi到Vj需要经过的点,初始化D[i,j]=j。把各个顶点插入图中,比较插点后的距离与原来的距离,G[i,j] = min( G[i,j], G[i,k]+G[k,j] ),如果G[i,j]的值变小,则D[i,j]=k。在G中包含有两点之间最短道路的信息,而在D中则包含了最短通路径的信息。
比如,要寻找从V5到V1的路径。根据D,假如D(5,1)=3则说明从V5到V1经过V3,路径为{V5,V3,V1},如果D(5,3)=3,说明V5与V3直接相连,如果D(3,1)=1,说明V3与V1直接相连。
⑵ floyd算法能不能保证有最优解
Floyd算法又称为弗洛伊德算法,插点法,是一种用于寻找给定的加权图中顶点间最短路径的算法。
算法过程:
把图用邻接距阵G表示出来,如果从Vi到Vj有路可达,则G[i,j]=d,d表示该路的长度;否则G[i,j]=空值。
定义一个距阵D用来记录所插入点的信息,D[i,j]表示从Vi到Vj需要经过的点,初始化D[i,j]=j。
把各个顶点插入图中,比较插点后的距离与原来的距离,G[i,j] = min( G[i,j], G[i,k]+G[k,j] ),如果G[i,j]的值变小,则D[i,j]=k。
在G中包含有两点之间最短道路的信息,而在D中则包含了最短通路径的信息。
比如,要寻找从V5到V1的路径。根据D,假如D(5,1)=3则说明从V5到V1经过V3,路径为{V5,V3,V1},如果D(5,3)=3,说明V5与V3直接相连,如果D(3,1)=1,说明V3与V1直接相连。
⑶ Floyd算法是什么
Floyd算法又称为弗洛伊德算法,插点法,是一种用于寻找给定的加权图中顶点间最短路径的算法。
通过一个图的权值矩阵求出它的每两点间的最短路径矩阵。
从图的带权邻接矩阵A=[a(i,j)] n×n开始,递归地进行n次更新,即由矩阵D(0)=A,按一个公式,构造出矩阵D(1);又用同样地公式由D(1)构造出D(2);……;最后又用同样的公式由D(n-1)构造出矩阵D(n)。矩阵D(n)的i行j列元素便是i号顶点到j号顶点的最短路径长度,称D(n)为图的距离矩阵,同时还可引入一个后继节点矩阵path来记录两点间的最短路径。
采用的是(松弛技术),对在i和j之间的所有其他点进行一次松弛。所以时间复杂度为O(n^3); 其状态转移方程如下: map[i,j]:=min{map[i,k]+map[k,j],map[i,j]} map[i,j]表示i到j的最短距离 K是穷举i,j的断点 map[n,n]初值应该为0,或者按照题目意思来做。
当然,如果这条路没有通的话,还必须特殊处理,比如没有map[i,k]这条路
⑷ floyd判圈算法
问题:如何检测一个链表是否有环,如果有,那么如何确定环的起点.
要求 : 空间复杂度为O(1), 时间复杂度为O(n).
假设一个有环链表如下图: 利用floyd判圈算法可以做到下面的三件事:
使用两个指针slow和fast。两个指针都从链表的起始处S开始。slow每次向后移动一步,fast每次激厅向后移动两步。若在fast到达链表尾部明慎隐前slow与fast相遇了,就说明链表有环。
这里可以简单的证明一下:反证法,假如没有环,那么slow永远追不上fast,那么在fast到达链表尾部前slow不会fast相遇了。若相遇了,链表就有环。
当slow和fast相遇时,slow和fast必定在环上,所以只要让一者不动,另一者走一圈直到相遇,走过的节点数就是环的长度。
如图所示,设AB=n, SA=m。设环的长度为L。
假设slow走过的节点数为i,那么有:
i = m + n + a L a为slow绕过的环的圈数。
因为fast速度为slow的两倍,所以相同时间走过的节点数为slow的两倍,所以有:
2 i = m + n + b L b为fast绕过的环的圈数。
两者做差有 : i = (b-a) L。
所以可知,fast和slow走过的距离是环的整数倍。
所以有m+n=L。
所以此时让slow回到起点S,,fast仍然在B。
让两个指针以每次一步的速度往前走。
当走了m步时,可发现slow和fast正好都在A处,即是环的起点。
floyd判圈算法是一个很有趣的算法,在某些题目上用处很大,比如下面这个孝闭。
给出一个数组 nums 包含 n + 1 个整数,每个整数是从 1 到 n (包括边界),保证至少存在一个重复的整数。假设只有一个重复的整数,找出这个重复的数。
注意事项
对于这个题目
⑸ 【数据结构】最短路径之迪杰斯特拉(Dijkstra)算法与弗洛伊德(Floyd)算法
迪杰斯特拉(Dijkstra)算法核心: 按照路径长度递增的次序产生最短路径。
迪杰斯特拉(Dijkstra)算法步骤:(求图中v0到v8的最短路径)并非一下子求出v0到v8的最短路径,而是 一步一步求出它们之间顶点的最短路径 ,过过程中都是 基于已经求出的最短路径的基础上,求得更远顶点的最短路径,最终得出源点与终点的最短路径 。
弗洛伊德(Floyd)算法是一个经典的 动态规划算法 。
⑹ 弗洛伊德的算法(Floyd’s algorithm )
假设这个图的weight matrix存在map[5][5]中,
for(intk=0;k<5;k++)
for(inti=0;i<5;i++)
for(intj=0;j<5;j++)if(i!=j){
if(map[i][k]+map[k][j]<map[i][j])
map[i][j]=map[i][k]+map[k][j];
}
处理完之后map[i][j]存的就是i,j之间的最短路径长度。
简单的说,当执行完一次最外层循环时,map记录的时i,j之间允许使用中间节点{0, ..., k}的最短路径。
⑺ 最短路径算法
最短路径的算法主要有三种:floyd算法、Dijkstra算法、Bellman-Ford(贝尔曼-福特)
一、floyd算法
基本思想如下:从任意节点A到任意节点B的最短路径不外乎2种可能,1是直接从A到B,2是从A经过若干个节点X到B。所以,我们假设Dis(AB)为节点A到节点B的最短路径的距离,对于每一个节点X,我们检查Dis(AX) + Dis(XB) < Dis(AB)是否成立,如果成立,证明从A到X再到B的路径比A直接到B的路径短,我们便设置Dis(AB) = Dis(AX) + Dis(XB),这样一来,当我们遍历完所有节点X,Dis(AB)中记录的便是A到B的最短路径的距离。
三、Bellman-Ford(贝尔曼-福特)
算法的流程如下:
给定图G(V, E)(其中V、E分别为图G的顶点集与边集),源点s,
1.数组Distant[i]记录从源点s到顶点i的路径长度,初始化数组Distant[n]为, Distant[s]为0;
2.以下操作循环执行至多n-1次,n为顶点数:
对于每一条边e(u, v),如果Distant[u] + w(u, v) < Distant[v],则另Distant[v] = Distant[u]+w(u, v)。w(u, v)为边e(u,v)的权值;
若上述操作没有对Distant进行更新,说明最短路径已经查找完毕,或者部分点不可达,跳出循环。否则执行下次循环;
3.为了检测图中是否存在负环路,即权值之和小于0的环路。对于每一条边e(u, v),如果存在Distant[u] + w(u, v) < Distant[v]的边,则图中存在负环路,即是说该图无法求出单源最短路径。否则数组Distant[n]中记录的就是源点s到各顶点的最短路径长度。
可知,Bellman-Ford算法寻找单源最短路径的时间复杂度为O(V*E).