
数据结构和算法—用动态规划求解最短路径问题
在利用动态规划求解的过程中值得注意的就是是否包含最优子结构,简单来讲就是一个问题的最优解是不是包含着子问题的最优解。利用求解子问题的最优解最后得到整个问题的最优解,这是利用动态规划求解问题的基本前提。
二、最短路径问题
现有一张地图,各结点代表城市,两结点间连线代表道路,线上数字表示城市间的距离。如图1所示,试找出从结点A到结点E的最短距离。
图 1
三、利用动态规划求解最短路径问题
数据结构和算法—用动态规划求解最短路径问题
在解决这个问题的过程中,我其实是在尝试着使用不同的工具,首先我想对这种图处理,我使用了Gephi,Gephi是我在学习复杂网络的时候学会的一个工具,这个工具可以很方便的处理网络数据,能够动态的生成图的结构,下面是我用Gephi画出的图:
图 2
Gephi的另一个比较重要的工具就是可以在生成图的过程中,将图的数据导出,导出的数据可以方便的使用。
还是重点说说我是怎么利用动态规划的思想去求解这样的最短路径问题的:
1、描述最优解的结构
要使得从0到10的距离最短,令为到第
个节点的最短距离,则
,用同样的方法可以求得
等。数据分析师培训
2、递归定义最优解的值
其中表示与
边有连接的节点,而且
。
3、按自底向上的方式计算每个节点的最优值
此时我们就得利用递归公式分别求解,这样最终便能得到最终的解。
结果为:
JAVA实现:
[java] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
package org.algorithm.dynamicprogramming;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
/**
* 利用动态规划求解最短路径问题
*
* @author dell
*
*/
public class CalMinDistance {
// 计算最短的距离
public static int[] calMinDistance(int distance[][]) {
int dist[] = new int[distance.length];
dist[0] = 0;
for (int i = 1; i < distance.length; i++) {
int k = Integer.MAX_VALUE;
for (int j = 0; j < i; j++) {
if (distance[j][i] != 0) {
if ((dist[j] + distance[j][i]) < k) {
k = dist[j] + distance[j][i];
}
}
}
dist[i] = k;
}
return dist;
}
// 计算路径
public static String calTheRoute(int distance[][], int dist[]) {
Stack<Integer> st = new Stack<Integer>();
StringBuffer buf = new StringBuffer();
int j = distance.length - 1;
st.add(j);// 将尾插入
while (j > 0) {
// int num = 0;
for (int i = 0; i < j; i++) {
if (distance[i][j] != 0) {
// num++;
if (dist[j] - distance[i][j] == dist[i]) {
st.add(i);
}
}
}
j = st.peek();
}
while (!st.empty()) {
buf.append(st.pop()).append("-->");
}
return buf.toString();
}
// 读取文件
@SuppressWarnings("resource")
public static int[][] readTheFile(File f) {
Reader input = null;
try {
input = new FileReader(f);
} catch (FileNotFoundException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
BufferedReader buf = null;
buf = new BufferedReader(input);
List<String> list = new ArrayList<String>();
try {
String str = buf.readLine();
while (str != null) {
list.add(str);
str = buf.readLine();
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
Iterator<String> it = list.iterator();
int distance[][] = new int[11][11];
while (it.hasNext()) {
String str1[] = it.next().split(",");
int i = Integer.parseInt(str1[0]);
int j = Integer.parseInt(str1[1]);
distance[i - 1][j - 1] = Integer.parseInt(str1[2]);
}
return distance;
}
public static void main(String args[]) {
// 读文件
File f = new File("D:" + File.separator + "distance_1.csv");
int distance[][] = readTheFile(f);
int dist[] = calMinDistance(distance);
System.out.println("最短路径长度为:" + dist[distance.length - 1]);
System.out.println("最短路径为:" + calTheRoute(distance, dist));
}
}
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
KS 曲线不光滑:模型评估的隐形陷阱,从原因到破局的全指南 在分类模型(如风控违约预测、电商用户流失预警、医疗疾病诊断)的评 ...
2025-08-19偏态分布:揭开数据背后的非对称真相,赋能精准决策 在数据分析的世界里,“正态分布” 常被视为 “理想模型”—— 数据围绕均值 ...
2025-08-19CDA 数据分析师:数字化时代的价值创造者与决策智囊 在数据洪流席卷全球的今天,“数据驱动” 已从企业战略口号落地为核心 ...
2025-08-19CDA 数据分析师:善用 Power BI 索引列,提升数据处理与分析效率 在 Power BI 数据分析流程中,“数据准备” 是决定后续分析质量 ...
2025-08-18CDA 数据分析师:巧用 SQL 多个聚合函数,解锁数据多维洞察 在企业数据分析场景中,单一维度的统计(如 “总销售额”“用户总数 ...
2025-08-18CDA 数据分析师:驾驭表格结构数据的核心角色与实践应用 在企业日常数据存储与分析场景中,表格结构数据(如 Excel 表格、数据库 ...
2025-08-18PowerBI 累计曲线制作指南:从 DAX 度量到可视化落地 在业务数据分析中,“累计趋势” 是衡量业务进展的核心视角 —— 无论是 “ ...
2025-08-15Python 函数 return 多个数据:用法、实例与实战技巧 在 Python 编程中,函数是代码复用与逻辑封装的核心载体。多数场景下,我们 ...
2025-08-15CDA 数据分析师:引领商业数据分析体系构建,筑牢企业数据驱动根基 在数字化转型深化的今天,企业对数据的依赖已从 “零散分析” ...
2025-08-15随机森林中特征重要性(Feature Importance)排名解析 在机器学习领域,随机森林因其出色的预测性能和对高维数据的适应性,被广 ...
2025-08-14t 统计量为负数时的分布计算方法与解析 在统计学假设检验中,t 统计量是常用的重要指标,其分布特征直接影响着检验结果的判断。 ...
2025-08-14CDA 数据分析师与业务数据分析步骤 在当今数据驱动的商业世界中,数据分析已成为企业决策和发展的核心驱动力。CDA 数据分析师作 ...
2025-08-14前台流量与后台流量:数据链路中的双重镜像 在商业数据分析体系中,流量数据是洞察用户行为与系统效能的核心依据。前台流量与 ...
2025-08-13商业数据分析体系构建与 CDA 数据分析师的协同赋能 在企业数字化转型的浪潮中,商业数据分析已从 “可选工具” 升级为 “核 ...
2025-08-13解析 CDA 数据分析师:数据时代的价值挖掘者 在数字经济高速发展的今天,数据已成为企业核心资产,而将数据转化为商业价值的 ...
2025-08-13解析 response.text 与 response.content 的核心区别 在网络数据请求与处理的场景中,开发者经常需要从服务器返回的响应中提取数 ...
2025-08-12MySQL 统计连续每天数据:从业务需求到技术实现 在数据分析场景中,连续日期的数据统计是衡量业务连续性的重要手段 —— 无论是 ...
2025-08-12PyTorch 中 Shuffle 机制:数据打乱的艺术与实践 在深度学习模型训练过程中,数据的呈现顺序往往对模型性能有着微妙却关键的影响 ...
2025-08-12Pandas 多列条件筛选:从基础语法到实战应用 在数据分析工作中,基于多列条件筛选数据是高频需求。无论是提取满足特定业务规则的 ...
2025-08-12人工智能重塑 CDA 数据分析领域:从工具革新到能力重构 在数字经济浪潮与人工智能技术共振的 2025 年,数据分析行业正经历着前所 ...
2025-08-12