京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
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
在Excel数据分析中,数据透视表是汇总、整理海量数据的高效工具,而公式则是实现数据二次计算、逻辑判断的核心功能。实际操作中 ...
2026-04-30Excel透视图是数据分析中不可或缺的工具,它能将透视表中的数据快速可视化,帮助我们直观捕捉数据规律、呈现分析结果。但在实际 ...
2026-04-30 很多数据分析师能熟练地计算指标、搭建标签体系,但当被问到“画像到底在解决什么问题”“画像和标签是什么关系”“画像如何 ...
2026-04-30在中介效应分析中,人口统计学变量(如年龄、性别、学历、收入、职业等)是常见的控制变量或调节变量,其处理方式直接影响分析结 ...
2026-04-29在SQL数据库实操中,日期数据的存储与显示是高频需求,而“数字日期”(如20240520、20241231、45321)是很多开发者、数据分析师 ...
2026-04-29 很多分析师在设计标签时思路清晰,但真到落地环节却面临“数据在手,不知如何转化为可用标签”的困境:或因加工方式选择不当 ...
2026-04-29在手游行业竞争日趋白热化的当下,“流量为王”早已升级为“留存为王”,而付费用户留存率更是衡量一款手游盈利能力、运营质量的 ...
2026-04-28在日常MySQL数据库运维与开发中,经常会遇到“同一台服务器上,两个不同数据库(以下简称“源库”“目标库”)的表数据需要保持 ...
2026-04-28 很多分析师每天和数据打交道,但当被问到“标签是什么”“标签和指标有什么区别”“标签体系如何设计”时,却常常答不上来。 ...
2026-04-28箱线图(Box Plot)作为一种经典的数据可视化工具,广泛应用于统计学、数据分析、科研实证等领域,核心价值在于直观呈现数据的集 ...
2026-04-27实证分析是社会科学、自然科学、经济管理等领域开展研究的核心范式,其核心逻辑是通过对多维度数据的收集、分析与解读,揭示变量 ...
2026-04-27 很多数据分析师精通Excel函数和数据透视表,但当被问到“数据从哪里来”“表和视图有什么区别”“数据库管理系统和SQL是什么 ...
2026-04-27在大数据技术飞速迭代、数字营销竞争日趋激烈的今天,“精准触达、高效转化、成本可控”已成为企业营销的核心诉求。传统广告投放 ...
2026-04-24在游戏行业竞争白热化的当下,用户流失已成为制约游戏生命周期、影响营收增长的核心痛点。据行业报告显示,2024年移动游戏平均次 ...
2026-04-24 很多业务负责人开会常说“我们要数据驱动”,最后却变成“看哪张报表数据多就用哪个”,往往因为缺乏一套结构性的方法去搭建 ...
2026-04-24在Power BI数据可视化分析中,切片器是连接用户与数据的核心交互工具,其核心价值在于帮助使用者快速筛选目标数据、聚焦分析重点 ...
2026-04-23以数为据,以析促优——数据分析结果指导临床技术改进的实践路径 临床技术是医疗服务的核心载体,其水平直接决定患者诊疗效果、 ...
2026-04-23很多数据分析师每天盯着GMV、DAU、转化率,但当被问到“哪些指标是所有企业都需要的”“哪些指标是因行业而异的”“北极星指标和 ...
2026-04-23在数字化时代,客户每一次点击、浏览、下单、咨询等行为,都在传递其潜在需求与决策倾向——这些按时间顺序串联的行为轨迹,构成 ...
2026-04-22数据是数据分析、建模与业务决策的核心基石,而“数据清洗”作为数据预处理的核心环节,是打通数据从“原始杂乱”到“干净可用” ...
2026-04-22