public void GenShortestPath(int startNo, int endNo)
{
GenNodes();
GenEdgeTable(startNo);
if (EdgeNode.SearchEdgeNodeNo(edgeNodes, endNo) < 0)
{
Console.WriteLine(0);
return;
}
Dijkstra(startNo, endNo);
PrintShortestPath(startNo, endNo);
}
private void PrintShortestPath(int startNo, int endNo)
{
int endEdgeNodeNo = EdgeNode.SearchEdgeNodeNo(edgeNodes, endNo);
// 未寻到路
if (preNodeNos[endEdgeNodeNo] == NULL_NODE)
{
Console.WriteLine(0);
return;
}
int distance = distances[endEdgeNodeNo];
// 逆序寻找前趋节点
var path = new List <int>();
while (endEdgeNodeNo != INIT_NODE)
{
path.Insert(0, endEdgeNodeNo);
endEdgeNodeNo = preNodeNos[endEdgeNodeNo];
}
// 修改矩阵
foreach (var j in path)
{
int x = edgeNodes[j].node.x;
int y = edgeNodes[j].node.y;
martrix[y][x] = 2;
}
// 打印
Console.WriteLine(distance);
for (int i = 0; i < size; i++)
{
Console.WriteLine(string.Join(" ", martrix[i]));
}
}
// 从起点开始用广度优先遍历方式建立相邻节点表，可覆盖从起点开始所有可达的节点，组成一张连接拓扑图
private void GenEdgeTable(int startNo)
{
edgeNodes = new List <EdgeNode>();
var totalNos = new List <int>();
var newNos = new List <int>();
newNos.Add(startNo);
while (newNos.Count > 0)
{
var newNos2 = new List <int>();
foreach (var no in newNos)
{
var node = nodes[no];
if (node.value == 1)
{
continue;
}
if (totalNos.Contains(node.no))
{
continue;
}
totalNos.Add(no);
var edgeNode = new EdgeNode(node, nodes);
edgeNodes.Add(edgeNode);
foreach (var newNo in edgeNode.neighborNos)
{
if (!totalNos.Contains(newNo) && !newNos.Contains(newNo) && !newNos2.Contains(newNo))
{
newNos2.Add(newNo);
}
}
}
newNos = newNos2;
}
}
// Dijkstra最短路径算法
private void Dijkstra(int startNo, int endNo)
{
var s = new List <int>(); //已找到最短路径的端点
//var u = new List<int>(); //未找到最短路径的端点
for (int i = 0; i < MAX_SIZE * MAX_SIZE; i++)
{
distances[i] = MAX_DISTANCE; // 初始化为最长距离
preNodeNos[i] = NULL_NODE; // 初始化为无前趋节点
}
//初始化将第一个节点加入s,其余加入待定集合u
int selectEdgeNodeNo = EdgeNode.SearchEdgeNodeNo(edgeNodes, startNo);
s.Add(selectEdgeNodeNo);
distances[selectEdgeNodeNo] = 0; //修改距离
preNodeNos[selectEdgeNodeNo] = INIT_NODE; // 修改前趋节点
if (edgeNodes.Count <= 1)
{
return;
}
// 当待定集合U里节点不为空时
while (s.Count < edgeNodes.Count)
{
// 根据选定的新加入节点更新待定集合u中节点的距离和前趋节点
foreach (var nodeNo in edgeNodes[selectEdgeNodeNo].neighborNos)
{
int edgeNodeNo = EdgeNode.SearchEdgeNodeNo(edgeNodes, nodeNo);
if (s.Contains(edgeNodeNo))
{
continue;
}
// 如果经过新加入节点的新路比老路距离短
if (distances[edgeNodeNo] > distances[selectEdgeNodeNo] + 1)
{
distances[edgeNodeNo] = distances[selectEdgeNodeNo] + 1; //修改距离
preNodeNos[edgeNodeNo] = selectEdgeNodeNo; //修改前趋节点
}
}
// 选定新的S节点，挑选U里路径最短的
int min = MAX_DISTANCE;
int newNo = NULL_NODE;
for (int i = 0; i < edgeNodes.Count; i++)
{
if (s.Contains(i))
{
continue;
}
if (distances[i] < min)
{
min = distances[i];
newNo = i;
}
}
selectEdgeNodeNo = newNo;
s.Add(selectEdgeNodeNo);
// 如果选定节点是结束点，则提前结束算法
if (edgeNodes[selectEdgeNodeNo].node.no == endNo)
{
return;
}
}
}
