无向连通图中两点间所有路径的算法

xfisi 2011-01-10 11:51:39
之前在csdn就这个问题发帖求教过,过了几天没看到回复就没再关心。后来自己设计了一个算法,在公司的项目中实践了一下,效果还可以,贴出来供大家参考。
算法要求:
1. 在一个无向连通图中求出两个给定点之间的所有路径;
2. 在所得路径上不能含有环路或重复的点;

算法思想描述:
1. 整理节点间的关系,为每个节点建立一个集合,该集合中保存所有与该节点直接相连的节点(不包括该节点自身);
2. 定义两点一个为起始节点,另一个为终点,求解两者之间的所有路径的问题可以被分解为如下所述的子问题:对每一个与起始节点直接相连的节点,求解它到终点的所有路径(路径上不包括起始节点)得到一个路径集合,将这些路径集合相加就可以得到起始节点到终点的所有路径;依次类推就可以应用递归的思想,层层递归直到终点,若发现希望得到的一条路径,则转储并打印输出;若发现环路,或发现死路,则停止寻路并返回;
3. 用栈保存当前已经寻到的路径(不是完整路径)上的节点,在每一次寻到完整路径时弹出栈顶节点;而在遇到从栈顶节点无法继续向下寻路时也弹出该栈顶节点,从而实现回溯。

算法伪码(java描述):
public Stack stack = new Stack();/*临时保存路径节点的栈*/
public ArrayList sers = new ArrayList();/*存储路径的集合*/

public class Node/*表示一个节点以及和这个节点相连的所有节点*/
{
public String name = null;
public ArrayList relationNodes = new ArrayList();

public String getName()
{
return name;
}

public void setName(String name)
{
this.name = name;
}

public ArrayList getRelationNodes()
{
return relationNodes;
}

public void setRelationNodes(ArrayList relationNodes)
{
this.relationNodes = relationNodes;
}
}

public boolean isNodeInStack(Node node)/*判断节点是否在栈中*/
{
Iterator it = stack.iterator();
while(it.hasNext())
{
Node node1 = (Node)it.next();
if(node == node1)
return true;
}
return false;
}

public void showAndSavePath ()/*此时栈中的节点组成一条所求路径,转储并打印输出*/
{
Object[] o = stack.toArray();
for(int i = 0;i<o.length;i++)
{
System.out.print(o[i]);
}
sers.add(o); /*转储*/
System.out.println("\n");
}

/*寻找路径的方法*/
public boolean getPaths(Node cNode, Node pNode, Node sNode, Node eNode)
/*cNode表示当前的起始节点currentNode,pNode表示当前起始节点的上一节点previousNode,sNode表示最初的起始节点startNode,eNode表示终点endNode*/
{
Node nNode = null;
if(cNode != null && pNode != null && cNode == pNode)
return false;/*如果符合条件判断说明出现环路,不能再顺着该路径继续寻路,返回false*/
if(cNode != null)
{
int i = 0;
stack.push(cNode);/*起始节点入栈*/
if(cNode == eNode)/*如果该起始节点就是终点,说明找到一条路径*/
{
showAndSavePath();/*转储并打印输出该路径,返回true*/
return true;
}
Else/*如果不是,继续寻路*/
{
nNode = cNode.getRelationNodes().get(i);/*从与当前起始节点cNode有连接关系的节点集中按顺序遍历得到一个节点作为下一次递归寻路时的起始节点*/
while(nNode != null)
{
if(pNode != null && (nNode == sNode
|| nNode == pNode
|| isNodeInStack(nNode)))/*如果nNode是最初的起始节点或者nNode就是cNode的上一节点或者nNode已经在栈中,说明产生环路,应重新在与当前起始节点有连接关系的节点集中寻找nNode*/
{
i++;
if(i>=cNode.getRelationNodes().size())
nNode = null;
else
nNode = cNode.getRelationNodes().get(i);
continue;
}
/*以nNode为新的起始节点,当前起始节点cNode为上一节点,递归调用寻路方法*/
if(getPaths(nNode, cNode, sNode, eNode))/*递归调用*/
{
stack.pop();/*如果找到一条路径,则弹出栈顶节点*/
}
i++;/*继续在与cNode有连接关系的节点集中测试nNode*/
if(i>=cNode.getRelationNodes().size())
nNode = null;
else
nNode = cNode.getRelationNodes().get(i);
}
stack.pop();/*当遍历完所有与cNode有连接关系的节点后,说明在以cNode为起始节点到终点的路径已经全部找到*/
return false;
}
}
else
return false;
}
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oskor 2012-07-23
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上面的那个是c语言的,谁能帮我用actionscript编出来!感激不尽啊!
oskor 2012-07-23
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#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#define Maxsize 100
#define InfoType char
#define VertexType char
#define ERROR -1
#define OK 1

struct ArcNode//边的结点结构
{

int adjvex;//边弧所指向的顶点的位置
struct ArcNode *nextarc;//指向下一条边的指针
int data;
}ArcNode;

struct VNode//顶点的结点结构
{
struct ArcNode *firstarc;//指向第一条依附该顶点的边
};
VNode adj[Maxsize];


int Creatgraph(VNode adj[Maxsize])//输入有向图的顶点数,边数,顶点信息和边的信息建立邻接表
{
int e,i,j,n,k,l;
struct ArcNode *p,*q;
printf("顶点数(n),边数(e):");
scanf("%d,%d",&n,&e);
if(e<0) return ERROR; //边数不能为负
for(k=1;k<=e;k++)
{
printf("\n第%d条边=>\n\t起点序号,终点序号,长度:",k);
scanf("%d,%d,%d",&i,&j,&l); //i为边的开始节点,j为边的尾节点
p=(struct ArcNode*)malloc(sizeof(struct ArcNode));
if(!adj[i].firstarc)
{
adj[i].firstarc=p;
p->data=l;
}
else
{
for(q=adj[i].firstarc;q->nextarc;q=q->nextarc);
q->nextarc=p;
}

p->adjvex=j;
p->data=l;
p->nextarc=NULL;
}
return OK;
}//Creatgraph

int m=1;
int sumpath=0;
int path[Maxsize],visited[Maxsize]; //暂存遍历过程中的路径
int length[Maxsize],pathlength[Maxsize];
int savepath[Maxsize][Maxsize];
void Find_All_Path(VNode adj[Maxsize],int u,int v,int k)//求有向图G中顶点u到v之间的所有简单路径,k表示当前路径长度
{
int i,l;
struct ArcNode *p;
path[k]=u; //加入当前路径中
visited[u]=1;
if(u==v) //找到了一条简单路径
{
printf("第%d条路径:",m);
for(i=0;path[i];i++) {
printf("%d-",path[i]); //打印输出
savepath[m-1][i]=path[i];
}
printf("\n");
printf("第%d条路径每条边的长度:",m);
for(i=0;length[i];i++) {
printf("%d-",length[i]);
sumpath=sumpath+length[i];
}
printf("\n");
pathlength[m-1]=sumpath;
m++;
sumpath=0;
}
else
for(p=adj[u].firstarc;p;p=p->nextarc)
{
l=p->adjvex;
if(!visited[l]){
length[k]=p->data;
Find_All_Path(adj,l,v,k+1);} //继续寻找
}
visited[u]=0;
path[k]=0; //回溯
length[k]=0;
}//Find_All_Path
void main()
{
int i;
int v1,v2;
char index='Y';
int t,s,j;
for (i=0;i<Maxsize;i++)
{
visited[i]=0;
}
Creatgraph (adj);
while(1){
printf("\n请输入起点:");
scanf("%d",&v1);
printf("请输入终点:");
scanf("%d",&v2);
Find_All_Path(adj,v1,v2,0); //在主函数中初次调用,k值应为0
printf("savepath dispaly:");
for(t=0;savepath[t][0];t++){
printf("第%d条路径:",t+1);
for(s=0;savepath[t][s];s++)
{
printf("%d ",savepath[t][s]); //打印输出
}
printf("\n总长度:%d",pathlength[t]);
printf("\n");
}
m=1;
for (i=0;i<Maxsize;i++)
{
visited[i]=0;
path[i]=0;
length[i]=0;
for (j=0;j<Maxsize;j++)
{savepath[i][j]=0;}
}
}

}//main
abc5308762 2011-06-14
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这个思路是光搜吧, 能用C 写一下嘛。。。
SunFlower 2011-06-10
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相信我会用的上的
lf116 2011-03-10
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求点之间的距离我一般用迪杰斯特拉算法或者佛洛依德算法,呵呵,还是谢谢楼主共享
超级大笨狼 2011-01-25
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hash判重很重要,求所有路径,深搜代码好写。
alien93 2011-01-24
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搜索加hash判重就可以了吧
对于每个讨论过了的节点都不用再讨论了
Floyd和prime还有克罗斯卡尔都是求最短路的
不能求出所有路径
haike00 2011-01-24
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可以使用prime和克鲁斯克算法
有点笨 2011-01-20
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数据结构书上不是有floyed算法吗
LPR_Pro 2011-01-17
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谢谢共享
x642458 2011-01-10
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floyd.........





hw_henry2008 2011-01-10
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floyed算法?
先做个记号,明天来看看

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