奈特最短路径图数据结构与算法



我对上一篇Stack Overflow帖子@Knight';有一个问题;棋盘上的s最短路径

我理解关于"好吧,这是一个图形问题,它的稀疏矩阵是这样的"的回答:

(a1,b3)=1,
(a1,c2)=1,
  .....

其描述现有的边缘。然而,我仍然不知道这个图的数据结构应该是什么样子(它是一个邻接矩阵吗?上面称为"稀疏矩阵",还是其他什么?),这样Dijkstra的算法就可以很容易地使用它。

http://en.wikipedia.org/wiki/Dijkstra%27s_algorithm.

从算法描述来看,如果图数据结构是一组顶点,并且具有可用的相邻顶点信息,则看起来很方便。但我们如何做到这一点呢?

如何为该图写出示例数据结构?我正在寻求了解如何将其方便地与Dijkstra的算法联系起来。

图非常稀疏(64个顶点,每个顶点最多有8条边),因此邻接矩阵是浪费IMO.

更好的结构是邻接列表:

v1->v2,v3,v4,v5
v2->v1,...
...

这个想法实际上是保持一个Set<Vertex>,并且对于Vertex类型,有一个字段:List<Vertex> neighbors,它将包含顶点的所有相邻顶点。

在这种情况下,不需要一些额外的权重信息,因为图形是未加权的。

此外,Dijkstra的算法在这里也是多余的。同样,图是未加权的,因此,一种更简单(编程和理解)、更快(运行时)的算法来寻找最短路径,是未加权图的BFS

由于只有64个瓦片,您可以方便地将邻接矩阵放在一个由64个整数组成的数组中,每个整数64位。当然它是稀疏的,但它也很小,所以如果它存在的话(指针与单个比特相比相当大),浪费也会很小。

当位向量稀疏时,从位向量中提取索引列表也特别容易,但您甚至不需要-您可以让前面是一个位向量队列,而"已访问"集可以是单个位向量。

edit:好吧,如果你使用这个技巧,实际上你可能仍然需要它,但它仍然只需要一些快速操作,如位扫描和x &= x -1

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