首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

JAVA语言中使用邻接表和优先级队列的Djikstra算法

Dijkstra算法是一种用于解决单源最短路径问题的经典算法,它可以在带权重的有向图中找到从起点到其他所有节点的最短路径。

在JAVA语言中,我们可以使用邻接表和优先级队列来实现Dijkstra算法。

邻接表是一种表示图的数据结构,它由一组链表组成,每个链表表示一个节点以及与该节点相邻的节点。在Dijkstra算法中,我们可以使用邻接表来表示图的结构,以便快速访问节点和它们的邻居。

优先级队列是一种数据结构,它可以根据元素的优先级进行排序和访问。在Dijkstra算法中,我们可以使用优先级队列来选择下一个要访问的节点,以确保总是选择最短路径的节点。

下面是使用邻接表和优先级队列实现Dijkstra算法的步骤:

  1. 创建一个邻接表来表示图的结构,其中每个节点都有一个链表来存储与其相邻的节点以及对应的权重。
  2. 创建一个优先级队列来存储待访问的节点,初始时将起点加入队列,并将起点到自身的距离设置为0,其他节点的距离设置为无穷大。
  3. 从优先级队列中取出距离起点最近的节点,遍历该节点的邻居节点。
  4. 对于每个邻居节点,计算通过当前节点到达该邻居节点的距离,并与该邻居节点当前的最短距离进行比较。
  5. 如果通过当前节点到达邻居节点的距离更短,则更新邻居节点的最短距离,并将邻居节点加入优先级队列。
  6. 重复步骤3-5,直到优先级队列为空。
  7. 最终,每个节点的最短距离就是从起点到该节点的最短路径。

Dijkstra算法在许多领域都有广泛的应用,例如路由算法、网络优化、地图导航等。

腾讯云提供了一系列与云计算相关的产品和服务,其中包括云服务器、云数据库、云存储、人工智能等。您可以通过访问腾讯云官方网站(https://cloud.tencent.com/)了解更多关于这些产品和服务的详细信息。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

进程调度程序设计实验报告_进程调度模拟程序设计实验报告

另外,系统进程也同样需要使用处理机。这就要求进程调度程序按一定策略,动态地把处理机分配给处于就绪队列某一个进程,以使之执行。...关键词 进程调度 C++ 优先级 生命周期 pid status 前言 实验目的 1、综合应用下列知识点设计并实现操作系统进程调度:邻接,布尔数组,非阻塞输入,图形用户界面GUI,进程控制块,进程状态转换...2、加深理解操作系统进程调度过程。 3、加深理解多级反馈队列进程调度算法。...在 PCB 包括进程标识符 pid、进程状态标识 status、进程优先级 priority、进程队列指针 next 表示进程生命周期数据项 life(在实际系统不包括该项)。...8、初始化时,创建一个邻接,包含 50 个就绪队列,各就绪队列进程优先级 priority 分别是 0 到 49。 9、为了模拟用户动态提交任务过程,要求动态创建进程。

1.1K10

我写了一个模板,把 Dijkstra 算法变成了默写题

这也是为什么我在 学习数据结构算法框架思维 这么强调二叉树原因。...比如上图这幅图用邻接邻接矩阵存储方式如下: 前文 图论第二期:拓扑排序 告诉你,我们用邻接场景更多,结合上图,一幅图可以用如下 Java 代码表示: // graph[s] 存储节点 s 指向节点...Dijkstra 算法使用优先级队列,主要是为了效率上优化,类似一种贪心算法思路。...因为理想情况下优先级队列中最多装V个节点,对优先级队列操作次数E成正比,所以整体时间复杂度就是O(ElogV)。...比如本文实现 Dijkstra 算法使用Java PriorityQueue这个数据结构,这个容器类底层使用二叉堆实现,但没有提供通过索引操作队列中元素 API,所以队列中会有重复节点,最多可能有

1.1K10

重学数据结构算法(一)之复杂度、数组、链表、栈、队列、图

写链表代码技巧 栈 实现一个栈 栈应用 内存堆栈 队列 实现队列 循环队列 实现循环队列 阻塞队列并发队列 图 基础概念 实现 邻接矩阵 邻接存储方法 搜索 最近学习了极客时间《数据结构与算法之美...每个线性数据最多只有前后两个方向。其实除了数组,链表、队列、栈等也是线性结构。 而与它相对立概念是非线性,比如二叉树、堆、图等。...写链表代码技巧 技巧一:理解指针或引用含义 我们知道,有些语言有“指针”概念,比如 C 语言;有些语言没有指针,取而代之是“引用”,比如 Java、Python。...如果比运算符栈顶元素优先级高,就将当前运算符压入栈;如果比运算符栈顶元素优先级低或者相同,从运算符栈取栈顶运算符,从操作数栈栈顶取 2 个操作数,然后进行计算,再把计算完结果压入操作数栈,继续比较...邻接矩阵存储起来比较浪费空间,但是使用起来比较节省时间。 邻接存储起来比较节省空间,但是使用起来就比较耗时间。 我们可以将邻接链表改成平衡二叉查找树。实际开发,我们可以选择用红黑树。

48610

Java常见8种数据结构「建议收藏」

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 数据结构是指数据在计算机内存空间中或磁盘组织形式 算法是完成特定任务过程 数据类型是指一组值一组对这些值得操作集合。...红黑树详细介绍 avl树一定是平衡 在插入删除时候需要扫描两遍树,一次是向下寻找插入点,一次是向上平衡树,效率不如红黑树高,也不如红黑树常用 哈希 哈希算法:这类算法接受任意长度二进制输入值...数组最大特点就是查找容易,插入删除困难;而链表正好相反,查找困难,而插入删除容易。哈希很完美地结合了两者优点, Java HashMap 在此基础上还加入了树优点。...当不能执行第一条时候 如果栈不空,从栈中弹出一个顶点 重复执行1 2 如果不能执行则结束 广度优先搜素(BFS):访问起始点所有邻接点,然后在访问较远区域,用队列实现 访问下一个未访问邻接点...,这个订点必须是当前顶点邻接点,标记他,并插入队列 如果1执行完事,则从队列取一个顶点做为当前顶点,重复执行1 2 队列为空 不能执行2 则结束 无环有向图 拓扑排序 将有向图中顶点以线性方式进行排序

71830

数据结构与算法—深度、宽度优先(dfs,bfs)搜索

dfs,bfs基础能够解决搜索类问题大部分情况,只不过搜索随着数据增大而呈非线性增长,所以两种算法在数据较多情况是不太适用邻接矩阵邻接 邻接矩阵: 邻接矩阵就是用数组(二维)表示图。...并且一般来说图更大需要设计算法优化,所以这里例子使用邻接矩阵完成!...BFS并不使用经验法则算法。从算法观点,所有因为展开节点而得到子节点都会被加进一个先进先出队列。...就拿上述图来说,我们使用邻接来实现遍历。...而在算法,在迷宫或者无权图中,bfs可以找到最短路径。并且在bfs还有变种A*等高级算法。并且bfs经常优先队列在一起搜索部分有其他规则目的地。 ?

1.1K10

如何使用Java实现图广度优先搜索?

广度优先搜索(Breadth-First Search,简称BFS)是一种用于遍历搜索图算法。它从图中一个顶点开始,逐层地遍历其相邻顶点,并保持一个队列来存储待访问顶点。...我们首先定义了一个图类GraphBFS,包含了图顶点个数V邻接数组adj。...构造函数用于初始化图顶点邻接。addEdge方法用于添加边。 在BFS方法,我们使用一个visited数组来记录顶点是否被访问过,并使用一个队列queue来保存待访问顶点。...然后,开始循环遍历队列。每次从队列取出一个顶点s,输出它,并将其未访问过邻接顶点加入队列并标记为已访问。这样就完成了一次广度优先搜索。最终,所有顶点被访问完毕。...在main方法,我们创建了一个图,并添加了边。然后调用BFS方法以广度优先方式遍历图,并输出结果。 以上就是使用Java实现图广度优先搜索示例代码。

9310

经典算法之广度&深度搜索

因此访问顺序是:A -> C -> D -> F -> B -> G -> E 有向图广度优先搜索 类似于一个分层搜索过程,广度优先遍历需要使用一个队列以保持访问过结点顺序,以便按这个顺序来访问这些结点邻接结点...具体算法表述如下: 第1步:访问初始结点v并标记结点v为已访问。 第2步:结点v入队列 第3步:当队列非空时,继续执行,否则算法结束。 第4步:出队列,取得队头结点u。...第2步:访问(A邻接点)C。 在第1步访问A之后,接下来应该访问是A邻接点,即"C,D,F"一个。但在本文实现,顶点ABCDEFG是按照顺序存储,C在"DF"前面,因此,先访问C。...Java源码 源码地址:https://dwz.cn/isCTEE0n 3.1 邻接矩阵实现无向图(MatrixUDG.java) 3.2 邻接实现无向图(ListUDG.java) 3.3 邻接矩阵实现有向图...(MatrixDG.java) 3.4 邻接实现有向图(ListDG.java)

42500

MADlib——基于SQL数据挖掘解决方案(28)——图算法之单源最短路径

如果不涉及权值,那么可以认为联通顶点权值都为1。 2. 图表示 数据结构中经常用邻接邻接矩阵表示图。...(1)邻接 图3即为图2所示有向图邻接一个节点对应图中一个顶点,节点后面的链表是与这个节点联通节点。 ?...在算法实现中用到一个最小优先级队列,不在树顶点都放在基于权值 key 最小优先级队列 Q ,对于顶点 v 来说, key[v] 值是与树 A 某一顶点连接某一条边最小权值,如果不连接,那么...out_table TEXT 存储单源最短路径名,每一行对应一个vertex_table顶点,具有以下列: vertex_id:目标顶点ID,使用vertex_id入参值作为列名。...out_table TEXT 存储单源最短路径名,每一行对应一个vertex_table顶点,具有以下列: vertex_id:目标顶点ID,使用vertex_id入参值作为列名

97710

【数据结构】图

其实有两种方式可以存储顶点与顶点之间关系,一种就是利用二维矩阵(二维数组),某一个点其他另外所有点连接关系权值都可以通过二维矩阵来存储,另一种就是邻接,类似于哈希存储方式,数组存储每一个顶点...下面邻接矩阵代码接口临界实现大差不差,邻接矩阵存储值我们可以将其初始化为INT_MAX,添加顶点之间关系时,其实就是对邻接矩阵存储值做改动而已。...,mn就会相等变为顶点集合总数一半,那相乘之后选边时间复杂度就会达到O(N²),无疑这样选边效率太低,所以我们不用来回遍历这种方式选边,而是依旧使用优先级队列来选边。...但在prim这里用优先级队列有可能产生环,因为在局部不断选边过程,有些无效边会滞留到小堆里面,我们无法做到将具体某个无效边从小堆里面删除,所以为了解决环问题,实现prim时依旧需要使用并查集来判环...(下面算法导论给出例子,如果使用优先级队列选择当前顶点向外连接所有边最小边,不断不断选过程中会在c i g f这里形成环) 5.

9310

复试-专业问题

数据结构 栈 出栈顺序满足卡特兰数:(1/(n+1)) * C_{2n}^n 括号匹配,后缀式求值 队列 循环队列实现 稀疏矩阵存储方法: 顺序:三元组法伪地址法 链式:邻接十字链表法...扩展 逆邻接邻接对于有向图有一个很大缺陷,如果我们比较关心顶点入度那么就需要遍历所有链表。为了避免这种情况出现,我们可以采用逆邻接来存储,它存储链表是别的顶点指向它。...这样就可以快速求得顶点入度。 邻接:反映是顶点出度情况。 逆邻接:反映是顶点入度情况。...十字链表好处就是因为把邻接邻接整合在一起,这样既容易找到vi为尾弧,也容易打到以vi为头弧,因而容易求得顶点出度入度。...混合型:两种语言特征都存在,典型就是Java。 cc++,java区别? c是纯过程,c++是对象加过程,java是纯面向对象 java特点?

67530

dfs、bfs终于弄明白了

邻接矩阵邻接 dfsbfs一般用于处理图论问题,那么在看问题之前首先要关注图存储问题,正常一般用邻接矩阵或者邻接存储图(对于十字链表、压缩矩阵之类空间优化这里不进行讨论)。...但是正常无向图依然会重复浪费一半空间,就有十字链表,多重链接等等出现优化(大佬们优化是真的牛批),但在算法逻辑上稍复杂,不过一般图论算法更注重算法优化这里就不介绍十字链表等,一个邻接存储图可以看下图...二叉树前序遍历就是一个最简单dfs遍历。 我们通常使用邻接或者邻接矩阵储存图信息,这里例子使用邻接矩阵完成!...BFS并不使用经验法则算法。从算法观点,所有因为展开节点而得到子节点都会被加进一个先进先出队列。...在实现上朴素bfs就是控制一个队列,后进先出进行层序遍历,但很多时候可能有场景需求节点有权值可能就需要使用优先队列。 就拿上述图来说,我们使用邻接来实现一个bfs遍历。

1.1K40

使用贪心算法解决最小生成树

Prim's算法 维护一个优先级队列Q,它节点u.key=min{w(u,v)|u in s and v in (S-V)} 随便选取单个节点作为S,其它都是 S-V 在Q存储V所有的节点,对于节点...s,有s.key=0,其它是 无穷大 只要Q还有元素,获取最小元素,遍历它邻接,如果节点v不在S里面,并且w(u,v)<v.key,更新v.key=w(u,v),记录v.parent=u 初始图如下...image.png 选取节点s in S,其它为V-S 按照初始化规则得到 image.png 然后获取最小key节点,显然他就是S image.png 获取S所有邻接,比较crossing...cut权值当前Q存储key大小,保留小,得到 image.png 再找到Q中最小为A,将两者记下来 image.png 再查看所有S邻接,更新Q权值,得到 image.png...涉及V次优先级队列获取最小值,以及边两倍次减少key值,所以总时间为 image.png 使用斐波那契堆可以达到VlgV+E Kruskal's算法 核心思想:全局最小corssing

1.2K40

单源最短路径(狄克斯特拉算法

简单版本狄克斯特拉算法就是这样: 设图G=(V,E)所有顶点集合为V,起点为s,最短路径生成树包含顶点集合为S。在各计算步骤,我们将选出最短路径生成树顶点,并将其添加到S。...要注意是,狄克斯特拉算法不能应用于包含负权值图,具有负权值图可以使用贝尔-福特算法或者弗洛伊德算法来处理。...题目来自于ALDS1_12_B 输入数据是邻接形式表示,但是我们依然可以使用邻接矩阵方法来存储他们,毕竟空间还是够,n最大值是100 #include #include...这就需要我们降低时间复杂度 要降低空间复杂度的话,可以用邻接或者链式前向星结合vector来解决, 那么,如何降低时间复杂度呢? 这就需要用到优先级队列。 这里我们用到优先级队列需要是小根堆。...dijkstra(); for (int i = 0; i < n; ++i) { cout << i << ' ' << d[i] << endl; } } 分析知,从优先级队列取出顶点

49520

Prim 算法,YYDS

Prim 算法不需要事先对所有边排序,而是利用优先级队列动态实现排序效果,所以我觉得 Prim 算法类似于 Kruskal 动态过程。...Prim 算法是从一个起点切分(一组横切边)开始执行类似 BFS 算法逻辑,借助切分定理优先级队列动态排序特性,从这个起点「生长」出一棵最小生成树。...每次操作优先级队列时间复杂度取决于队列元素个数,取最坏情况就是O(logE)。 所以这种 Prim 算法实现总时间复杂度是O(ElogE)。...不过话说回来,前文 Dijkstra 算法 类似,Prim 算法时间复杂度也是可以优化,但优化点在于优先级队列实现上, Prim 算法本身算法思想关系不大,所以我们这里就不做讨论了,有兴趣读者可以自行搜索...所以我们只要把points数组转化成邻接形式,即可复用之前实现Prim算法类: public int minCostConnectPoints(int[][] points) { int

55310

【数据结构】图结构与图深度广度搜索

图 图基本介绍 前面我们学了线性树 线性局限于一个直接前驱一个直接后继关系 树也只能有一个直接前驱也就是父节点 当我们需要表示多对多关系时, 这里我们就用到了图。...邻接矩阵 邻接矩阵是表示图形顶点之间相邻关系矩阵,对于 n 个顶点图而言,矩阵是的 row col 表示是 1…n 个点。...邻接 邻接矩阵需要为每个顶点都分配 n 个边空间,其实有很多边都是不存在,会造成空间一定损失. 邻接实现只关心存在边,不关心不存在边。...类似于一个分层搜索过程,广度优先遍历需要使用一个队列以保持访问过结点顺序,以便按这个顺序来 访问这些结点邻接结点 广度优先遍历算法步骤 访问初始结点 v 并标记结点 v 为已访问。...结点 v 入队列队列非空时,继续执行,否则算法结束。 出队列,取得队头结点 u。 查找结点 u 第一个邻接结点 w。

40830

高级数据结构讲解与案例分析

优先队列(Priority Queue) 特点 能保证每次取出元素都是队列优先级别最高优先级别可以是自定义,例如,数据数值越大,优先级越高;或者数据数值越小,优先级越高。...解法 2:使用优先队列,复杂度优化成 O(k + nlogk)。 当数据量很大(即 n 很大),而 k 相对较小时候,显然,利用优先队列能有效地降低算法复杂度。...优先级别可以由字符串出现次数来决定,出现次数越多,优先级别越高,反之越低。 统计词频最佳数据结构就是哈希(Hash Map),利用一个哈希,就能快速地知道每个单词出现次数。...而遍历可以在邻接矩阵或者邻接链表上进行,所以掌握好图遍历是重中之重!因为它是所有其他图论算法基础。 至于最短路径算法,能区分它们不同特点,知道在什么情况下用哪种算法就很好了。...优先队列 经常出现在考题里,它实现过程比较繁琐,但是很多编程语言里都有它实现,所以在解决面试问题时,实行“拿来主义”即可。

76220

java数据结构算法(六)

图 图表示方式有两种:二维数组表示(邻接矩阵);链表表示(邻接)。 邻接矩阵是表示图形顶点之间相邻关系矩阵,对于n个顶点图而言,矩阵是的rowcol表示是1….n个点。...邻接实现只关心存在边,不关心不存在边。因此没有空间浪费,邻接由数组+链表组成 图遍历 : 即是对结点访问。 图深度优先搜索(Depth First Search) 。...类似于一个分层搜索过程,广度优先遍历需要使用一个队列以保持访问过结点顺序,以便按这个顺序来访问这些结点邻接结点 广度优先遍历算法步骤 访问初始结点v并标记结点v为已访问。...结点v入队列队列非空时,继续执行,否则算法结束。 出队列,取得队头结点u。 查找结点u第一个邻接结点w。...结点w入队列 查找结点u继w邻接结点后下一个邻接结点w,转到步骤6。

26920

数据结构与算法必备 50 个代码实现

数据结构算法是程序员内功心法基本功。无论是人工智能还是其它计算机科学领域,掌握扎实数据结构算法知识,往往会助力不少!今天给大家推荐一份不错数据结构与算法资源。特点是:全代码实现!...这份资源作者王争老师是前 Google 工程师,5 万+人跟着学《数据结构算法之美》专栏作者。他总结了程序员必备 50 个数据结构与算法,以及相应代码实现。...、、后序以及按层遍历 堆 问题:实现一个小顶堆、大顶堆、优先级队列 问题:实现堆排序 问题:利用优先级队列合并K个有序数组 问题:求一组动态数据集合最大Top K 图 问题:实现有向图...、无向图、有权图、无权图邻接矩阵邻接表表示方法 问题:实现图深度优先搜索、广度优先搜索 问题:实现Dijkstra算法、A*算法 问题:实现拓扑排序Kahn算法、DFS算法 回溯 问题...一大特点是代码配备多种编程语言,例如 Python、C、Java、Go、Scala 等。

64510

【愚公系列】软考中级-软件设计师 020-数据结构(图)

邻接是一种链表数组,数组每个元素对应一个节点,链表每个节点记录了与该节点直接相连节点。...2.2 邻接邻接是一种常用存储方式,它使用一个数组来存储图中每个顶点,数组每个元素是一个链表,链表存储了与该顶点相邻顶点。...邻接优点是可以有效地表示稀疏图,节省了存储空间。同时,邻接也可以方便地找到一个顶点所有邻接顶点,因为它们都存储在同一个链表。...2、广度优先搜索(BFS):BFS使用队列来实现。它从图某个节点开始,首先将该节点入队列,然后访问该节点所有邻接节点,并将其入队列。...接下来,从队列取出一个节点并访问它所有邻接节点,将它们入队列。重复这个过程,直到队列为空。DFSBFS都可以用来遍历无向图有向图。

18821

常见计算机专业词汇

字典              Dictionaries 堆           Heap 优先级队列           Priority queue 矩阵乘法              Matrix...              Circular queue 指针      Pointer 先进先出队列)           First-in first-out list 后进先出队列)...              Adjacency matrix 邻接           Adjacency list 邻接多重           Adjacency multi-list 遍历图...              Circular queue 指针      Pointer 先进先出队列)           First-in first-out list 后进先出队列)...              Adjacency matrix 邻接           Adjacency list 邻接多重           Adjacency multi-list 遍历图

4.6K41
领券