JAVA编程语言程序之Dijkstra

　　Dijkstra（迪杰斯特拉）算法是典型的最短路径路由算法，用于计算一个节点到其他所有节点的最短路径。主要特点是以起始点为中心向外层层扩展，直到扩展到终点为止。

　　Dijkstra一般的表述通常有两种方式，一种用永久和临时标号方式，一种是用OPEN, CLOSE表方式

　　用OPEN,CLOSE表的方式，其采用的是贪心法的算法策略，大概过程如下：

　　1.声明两个集合，open和close,open用于存储未遍历的节点，close用来存储已遍历的节点

　　2.初始阶段，将初始节点放入close,其他所有节点放入open

　　3.以初始节点为中心向外一层层遍历，获取离指定节点最近的子节点放入close并从新计算路径，直至close包含所有子节点

　　代码实例如下：

　　Node对象用于封装节点信息，包括名字和子节点

　　[java]

　　public class Node {

　　private String name;

　　private Map<Node,Integer> child=new HashMap<Node,Integer>（）；

　　public Node（String name）{

　　this.name=name;

　　}

　　public String getName（） {

　　return name;

　　}

　　public void setName（String name） {

　　this.name = name;

　　}

　　public Map<Node, Integer> getChild（） {

　　return child;

　　}

　　public void setChild（Map<Node, Integer> child） {

　　this.child = child;

　　}

　　}

　　MapBuilder用于初始化数据源，返回图的起始节点

　　[java]

　　public class MapBuilder {

　　public Node build（Set<Node> open, Set<Node> close）{

　　Node nodeA=new Node（"A"）；

　　Node nodeB=new Node（"B"）；

　　Node nodeC=new Node（"C"）；

　　Node nodeD=new Node（"D"）；

　　Node nodeE=new Node（"E"）；

　　Node nodeF=new Node（"F"）；

　　Node nodeG=new Node（"G"）；

　　Node nodeH=new Node（"H"）；

　　nodeA.getChild（）。put（nodeB, 1）；

　　nodeA.getChild（）。put（nodeC, 1）；

　　nodeA.getChild（）。put（nodeD, 4）；

　　nodeA.getChild（）。put（nodeG, 5）；

　　nodeA.getChild（）。put（nodeF, 2）；

　　nodeB.getChild（）。put（nodeA, 1）；

　　nodeB.getChild（）。put（nodeF, 2）；

　　nodeB.getChild（）。put（nodeH, 4）；

　　nodeC.getChild（）。put（nodeA, 1）；

　　nodeC.getChild（）。put（nodeG, 3）；

　　nodeD.getChild（）。put（nodeA, 4）；

　　nodeD.getChild（）。put（nodeE, 1）；

　　nodeE.getChild（）。put（nodeD, 1）；

　　nodeE.getChild（）。put（nodeF, 1）；

　　nodeF.getChild（）。put（nodeE, 1）；

　　nodeF.getChild（）。put（nodeB, 2）；

　　nodeF.getChild（）。put（nodeA, 2）；

　　nodeG.getChild（）。put（nodeC, 3）；

　　nodeG.getChild（）。put（nodeA, 5）；

　　nodeG.getChild（）。put（nodeH, 1）；

　　nodeH.getChild（）。put（nodeB, 4）；

　　nodeH.getChild（）。put（nodeG, 1）；

　　open.add（nodeB）；

　　open.add（nodeC）；

　　open.add（nodeD）；

　　open.add（nodeE）；

　　open.add（nodeF）；

　　open.add（nodeG）；

　　open.add（nodeH）；

　　close.add（nodeA）；

　　return nodeA;

　　}

　　}

　　图的结构如下图所示：

   

 

[NextPage]

　　Dijkstra对象用于计算起始节点到所有其他节点的最短路径

　　[java]

　　public class Dijkstra {

　　Set<Node> open=new HashSet<Node>（）；

　　Set<Node> close=new HashSet<Node>（）；

　　Map<String,Integer> path=new HashMap<String,Integer>（）；//封装路径距离

　　Map<String,String> pathInfo=new HashMap<String,String>（）；//封装路径信息

　　public Node init（）{

　　//初始路径，因没有A->E这条路径，所以path（E）设置为Integer.MAX_VALUE

　　path.put（"B", 1）；

　　pathInfo.put（"B", "A->B"）；

　　path.put（"C", 1）；

　　pathInfo.put（"C", "A->C"）；

　　path.put（"D", 4）；

　　pathInfo.put（"D", "A->D"）；

　　path.put（"E", Integer.MAX_VALUE）；

　　pathInfo.put（"E", "A"）；

　　path.put（"F", 2）；

　　pathInfo.put（"F", "A->F"）；

　　path.put（"G", 5）；

　　pathInfo.put（"G", "A->G"）；

　　path.put（"H", Integer.MAX_VALUE）；

　　pathInfo.put（"H", "A"）；

　　//将初始节点放入close,其他节点放入open

　　Node start=new MapBuilder（）。build（open,close）；

　　return start;