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贝尔曼-福特图算法

江德润
2023-03-14

我有一个家庭作业来实现贝尔曼·福特的算法,并在一些图形上测试它。我实现了这个算法,在3张图中的2张上测试了它,它是有效的。但是在第三个图中,我在调用函数时没有输出。

Graph* temaTrecuta = createGraph(10, 12);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 0, 0, 1, 5);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 1, 1, 2, 3);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 2, 2, 3, 5);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 4, 3, 9, 5);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 5, 1, 9, 1);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 6, 3, 4, 1);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 7, 4, 8, 5);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 8, 8, 7, 1);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 9, 7, 5, 1);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 10, 7, 6, 3);
addOrientedEdge(temaTrecuta, 11, 6, 0, 1);

此部分创建图形及其边。createGraph函数将顶点数和边数作为参数。

void addOrientedEdge(Graph* graph, int index, int source, int destination, int cost) {
    graph->edge[index].src = source;
    graph->edge[index].dest = destination;
    graph->edge[index].cost = cost;

    graph->matrix[source][destination] = cost;
}

这是添加新边的函数。

下面是我对Bellman Ford算法的实现。

void bellmanFord(Graph* gr, int src) {
    int* dist = (int*)malloc(sizeof(int) * gr->V);
    int* path = (int*)malloc(sizeof(int) * gr->V);

    if (!path || !dist) {
        printf("Nu am putut aloca.\n");
        exit(1);
    }

    for (int i = 0; i < gr->V; ++i) {
        dist[i] = INT_MAX;
        path[i] = 0;
    }

    path[src] = -1;

    dist[src] = 0;

    for (int i = 1; i <= gr->V - 1; ++i) {
        for (int j = 0; j < gr->E; ++j) {
            int m = gr->edge[j].src;
            int n = gr->edge[j].dest;
            int cost = gr->edge[j].cost;

            if (dist[m] != INT_MAX && dist[m] + cost < dist[n]) {
                dist[n] = dist[m] + cost;
                path[n] = m; 
            }
        }
    }

    for (int i = 0; i < gr->E; ++i) {
        int m = gr->edge[i].src;
        int n = gr->edge[i].dest;
        int cost = gr->edge[i].cost;

        if (dist[m] != INT_MAX && dist[m] + cost < dist[n]) {
            printf("Exista un ciclu negativ.");
            return;
        }
    }

    printBellmanSol(dist, gr->V, path);

    free(dist);
    free(path);
}

共有2个答案

刘兴修
2023-03-14

导致问题的原因是边缘缺失。感谢@user3386109的收看。

邵文乐
2023-03-14

由于没有引用边索引,只要它是唯一的和顺序的,就应该考虑自动递增。除了边缘索引E,还有一个新的边缘容量。这是传递给createGraph的数字,最初设置计数器E=0。您可以使用较少的一个参数编写addorientedge;取下一个边索引。

static void addOrientedEdge(struct Graph* graph, int source, int destination, int cost) {
    const int index = graph->E;
    assert(graph && graph->E < graph->E_capacity);
    graph->edge[index].src = source;
    graph->edge[index].dest = destination;
    graph->edge[index].cost = cost;
    graph->E++;
    graph->matrix[source][destination] = cost;
}

这将使您不必担心边数。

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