Javascript中的Floyd-Warshall算法
Djikstra的算法用于查找从一个节点到所有其他节点的最短路径的距离/路径。在某些情况下,我们需要找到从所有节点到所有其他节点的最短路径。这是所有对最短路径算法派上用场的地方。最常用的所有对最短路径算法是FloydWarshall算法。
FloydWarshall算法的工作原理如下-
我们将距离的NxN矩阵初始化为Infinity。
然后,对于每个边u,v,我们更新此矩阵以显示该边的权重,对于边v,v,我们将权重更新为0。
我们使用迭代器I,j和k创建3个嵌套循环。对于每个节点我到每个节点j的距离,我们考虑使用k作为中间点,如果发现小于现有的arr[i][j],则更新该距离。
我们将使用一个对象,而不是使用矩阵,因为如果我们使用复杂的对象来表示每个节点,则无需跟踪索引。
现在让我们看一下相同的实现-
示例
floydWarshallAlgorithm() { let dist = {}; for (let i = 0; i < this.nodes.length; i++) { dist[this.nodes[i]] = {}; //对于现有的边缘,将dist设置为与weight相同 this.edges[this.nodes[i]].forEach(e => (dist[this.nodes[i]][e.node] = e.weight)); this.nodes.forEach(n => { //对于所有其他节点,将其分配给infinity- if (dist[this.nodes[i]][n] == undefined) dist[this.nodes[i]][n] = Infinity; //对于自身边缘,将dist分配为0- if (this.nodes[i] === n) dist[this.nodes[i]][n] = 0; }); } this.nodes.forEach(i => { this.nodes.forEach(j => { this.nodes.forEach(k => { //检查从i到k再从k到j是否更好 //而不是直接从i转到j。如果是,则更新 //我将j值更改为新值 if (dist[i][k] + dist[k][j] < dist[i][j]) dist[i][j] = dist[i][k] + dist[k][j]; }); }); }); return dist; } }
您可以使用以下方式进行测试:
示例
let g = new Graph(); g.addNode("A"); g.addNode("B"); g.addNode("C"); g.addNode("D"); g.addEdge("A", "C", 100); g.addEdge("A", "B", 3); g.addEdge("A", "D", 4); g.addEdge("D", "C", 3); console.log(g.floydWarshallAlgorithm());
输出结果
这将给出输出-
{ A: { C: 7, B: 3, D: 4, A: 0 }, B: { A: 3, B: 0, C: 10, D: 7 }, C: { A: 7, D: 3, B: 10, C: 0 }, D: { A: 4, C: 3, B: 7, D: 0 } }