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Python算法解析:寻找最短路径!

迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法的原理和实现步骤 迪杰斯特拉算法(Dijkstra's Algorithm):迪杰斯特拉算法通过维护一个距离表,不断更新起始节点到其他节点的最短距离,直到找到最短路径。...贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford Algorithm):贝尔曼-福特算法通过进行多轮松弛操作来逐步逼近最短路径。...示例 用Python编写最短路径算法示例 下面是用Python编写的迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法的示例: import heapq from collections import defaultdict...然后,我们分别实现了迪杰斯特拉算法dijkstra和贝尔曼-福特算法bellman_ford来找到最短路径。 下集预告 这就是第十五天的教学内容,关于最短路径算法的原理、实现步骤和应用场景。...我们还用Python编写了迪杰斯特拉算法和贝尔曼-福特算法的示例。如果你有任何问题,请随留言。

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单源最短路径之Bellman-Ford算法

贝尔曼-福特算法 贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford)是由理查德·贝尔曼(Richard Bellman) 和 莱斯特·福特 创立的,求解单源最短路径问题的一种算法。...它的原理是对图进行V-1次松弛操作(V是顶点数量),得到所有可能的最短路径。其优于Dijkstra算法的方面是边的权值可以为负数、实现简单,缺点是时间复杂度过高,高达O(VE)。...但算法可以进行若干种优化,提高了效率。 贝尔曼-福特算法与迪科斯彻算法类似,都以松弛操作为基础,即估计的最短路径值渐渐地被更加准确的值替代,直至得到最优解。...然而,迪科斯彻算法以贪心法选取未被处理的具有最小权值的节点,然后对其出边进行松弛操作;而贝尔曼-福特算法简单地对所有边进行松弛操作,共V-1次,其中V是图的顶点数量。...这样的策略使得贝尔曼-福特算法比迪科斯彻算法适用于更多种类的输入 实现过程 从上面介绍我们可以知道,Bellman算法对每一条边采用松弛操作,对于单源最短路径实现来说, 源点到某一顶点所经过的边最多为V

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    【学术】强化学习系列(下):贝尔曼方程

    这将导致我们的算法极其短视。它将学会采取目前最好的行动,但不会考虑行动对未来的影响。 策略 一个策略,写成π(s, a),描述了一种行动方式。...贝尔曼方程 理查德·贝尔曼推导出了以下公式,让我们可以开始解决这些马尔可夫决策问题。贝尔曼方程在强化学习中无处不在,对于理解强化算法的工作原理是非常必要的。...最后,有了这些条件,我们就可以推导出贝尔曼方程了。我们将考虑贝尔曼方程的状态值函数。根据返还的定义,我们可以重写方程(1),如下所示: ? 如果我们从求和中得到第一个回报,我们可以这样重写它: ?...贝尔曼方程的行动值函数可以以类似的方式进行推导。本文结尾有具体过程,其结果如下: ? 贝尔曼方程的重要性在于,它们让我们表达了其它状态的价值。这意味着,如果我们知道 ?...最后,在贝尔曼方程中,我们可以开始研究如何计算最优策略,并编码我们的第一个强化学习agent。 在我们推导出贝尔曼方程的过程中,我们得到了这一系列的方程,从方程(2)开始: ?

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    ACM算法竞赛——Bellman-Ford算法(模板)

    贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford)是由理查德·贝尔曼(Richard Bellman) 和 莱斯特·福特 创立的,求解单源最短路径问题的一种算法。...有时候这种算法也被称为 Moore-Bellman-Ford 算法,因为 Edward F. Moore 也为这个算法的发展做出了贡献。它的原理是对图进行V-1次松弛操作,得到所有可能的最短路径。...其优于迪科斯彻算法的方面是边的权值可以为负数、实现简单,缺点是时间复杂度过高,高达O(VE)。但算法可以进行若干种优化,提高了效率。...(百度百科) bellman-ford算法一般在竞赛中用不到,因为它的时间复杂度是严格的O(VE),存在负权边的单源最短路问题常用SPFA算法,但如果给我难题给出要求经过的边数小于等于k,就必须用bellman-ford...算法。

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    Bellman-Ford算法--解决负权边问题

    贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford)是由理查德·贝尔曼(Richard Bellman) 和 莱斯特·福特 创立的,求解单源最短路径问题的一种算法。...有时候这种算法也被称为 Moore-Bellman-Ford 算法,因为 Edward F. Moore 也为这个算法的发展做出了贡献。它的原理是对图进行V-1次松弛操作,得到所有可能的最短路径。...贝尔曼-福特算法与迪科斯彻算法类似,都以松弛操作为基础,即估计的最短路径值渐渐地被更加准确的值替代,直至得到最优解。...然而,迪科斯彻算法以贪心法选取未被处理的具有最小权值的节点,然后对其的出边进行松弛操作;而贝尔曼-福特算法简单地对所有边进行松弛操作,共 |V|-1 次,其中 |V| 是图的点的数量。...这样的策略使得贝尔曼-福特算法比迪科斯彻算法适用于更多种类的输入。

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (354)-- 算法导论24.1 6题

    为了解决这个问题,我们可以使用贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford algorithm)。该算法可以检测图中是否存在负权重环路,并找到环路中的节点。以下是算法的基本步骤: 1....下面是用Go语言实现的贝尔曼-福特算法: package main import( "fmt" "math" ) typeEdgestruct{ from, to, weight int } func...智谱清言: 为了找到带权重的有向图中的负权重环路,我们可以使用贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford algorithm)的变种。以下是算法的步骤: 算法步骤: 1....贝尔曼-福特算法在V-1次迭代后,可以找到从源点到所有顶点的最短路径。 6....kimi: 要解决这个问题,我们可以使用贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford algorithm),该算法能够找出图中的负权环。

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    最全的JavaScript 算法与数据结构

    (有向图与无向图) A 并查集 A 布隆过滤器 算法 算法是如何解决一类问题的明确规范。...B 深度优先搜索 (DFS) B 广度优先搜索 (BFS) A 戴克斯特拉算法 - 找到图中所有顶点的最短路径 A 贝尔曼-福特算法 - 找到图中所有顶点的最短路径 A 弗洛伊德算法 - 找到所有顶点对...之间的最短路径 A 判圈算法 - 对于有向图和无向图 (基于DFS和不相交集的版本) A 普林演算法 - 寻找加权无向图的最小生成树 (MST) B 克鲁斯克尔演算法 - 寻找加权无向图的最小生成树..., 不考虑以后情况 B 跳跃游戏 A 背包问题 A 戴克斯特拉算法 - 找到所有图顶点的最短路径 A 普里姆算法 - 寻找加权无向图的最小生成树 (MST) A 克鲁斯卡尔算法 - 寻找加权无向图的最小生成树...- 找到所有顶点对之间的最短路径 A 贝尔曼-福特算法 - 找到所有图顶点的最短路径 回溯法 - 类似于 BF算法 试图产生所有可能的解决方案, 但每次生成解决方案测试如果它满足所有条件, 那么只有继续生成后续解决方案

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    迪杰斯特拉(Dijkstra)最短路径算法

    迪杰斯特拉(Dijkstra)最短路径算法迪杰斯特拉算法是一种用于解决带权有向图中单源最短路径问题的算法。该算法由荷兰计算机科学家艾兹格·迪杰斯特拉于1956年提出。...算法原理初始化:将源节点的距离设为0,其他所有节点的距离设为无穷大。创建一个空的已访问节点集合。选择最小距离节点:从未访问节点集合中选择距离最小的节点,将其加入到已访问节点集合中。...distance heapq.heappush(pq, (distance, neighbor)) return distances时间复杂度与优化时间复杂度:迪杰斯特拉算法的时间复杂度为...这可以显著提高算法效率。应用场景与限制应用场景:迪杰斯特拉算法被广泛应用于网络路由、地图导航、物流配送等领域。它可以有效地找到从一个节点到其他所有节点的最短路径。...限制:迪杰斯特拉算法不能处理带有负权边的图。对于带有负权边的图,可以使用贝尔曼-福特(Bellman-Ford)算法或其他相关算法。

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    图详解第五篇:单源最短路径--Bellman-Ford算法

    Dijkstra算法只能用来解决正权图的单源最短路径问题,但有些题目会出现负权图。...这时这个算法就不能帮助我们解决问题了,而bellman—ford(贝尔曼-福特)算法可以解决负权图的单源最短路径问题,那这篇文章我们就来学习一下Bellman-Ford算法 单源最短路径–Bellman-Ford...贝尔曼-福特算法与迪杰斯特拉算法类似: 都以松弛操作为基础,即估计的最短路径值渐渐地被更加准确的值替代,直至得到最优解。...只不过迪杰斯特拉算法每次去选到起点最短的边,然后去向外扩展更新(即对这条边的终止顶点进行松弛),直至所有的边都更新一遍就可以得到结果(因为它每次选的都是最小的); 而贝尔曼-福特算法不管边的大小,就是比较暴力的把所有的边都更新...图解 那下面我们还是对照着图再给大家走一遍Bellman-Ford算法的过程 就以这个图为例,我们来走一遍整个过程,当然上面这个图可能没有每一步都画出来,不是特别详细 那我们来走一个详细的:

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    文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (391)-- 算法导论25.1 5题

    chatgpt: 单源最短路径问题可以通过矩阵与向量的乘积形式表示,尤其是在考虑图的邻接矩阵和距离向量时。以下是如何将这个问题表示为矩阵与向量乘积,及其与贝尔曼-福特算法的关系的详细说明。 1....与贝尔曼-福特算法的对应关系 贝尔曼-福特算法通过多个迭代更新距离向量,直到没有进一步的更新为止。每次迭代相当于矩阵和向量乘积的一次应用,然后取最小值;每次迭代处理所有的边。...贝尔曼-福特算法的伪代码如下: 初始化距离d[v]=∞,对于每个顶点v d[source]=0 for i =1 to n-1: for each edge (u, v)in edges: if d[u...Go 语言实现 以下是使用 Go 语言实现贝尔曼-福特算法来求解单源最短路径的示例代码: package main import( "fmt" "math" ) const INF = math.MaxInt32...-福特算法则通过反复迭代更新距离向量来实现最短路径的计算。

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    最短路问题

    Floyd算法 理论 Floyd算法又称为插点法,是一种利用动态规划的思想寻找给定的加权图中多源点之间最短路径的算法。 Floyd算法理解起来最简单。...例如:有如下有向图,利用Floyd算法,给出每一对顶点之间的最短路径及其路径长度求解过程中的变化。 ? 闲来无聊,就做个GIF图片。 第一步:0行0列不变,依次填入表格。...>>x>>y>>z; if(map[x][y]>z) { map[x][y]=map[y][x]=z; //无向图...贝尔曼-福特算法(英语:Bellman–Ford algorithm),求解单源最短路径问题的一种算法,由理查德·贝尔曼(Richard Bellman) 和 莱斯特·福特 创立的。...有时候这种算法也被称为 Moore-Bellman-Ford 算法,因为 Edward F. Moore 也为这个算法的发展做出了贡献。它的原理是对图进行次松弛操作,得到所有可能的最短路径。

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    算法:哈夫曼编码(Huffman Coding)

    哈夫曼编码? 是 Huffman 于 1952 年提出一种编码方法。 是一种无损编码方式,是可变字长编码 (VLC) 的一种。...结点带权路径长度:结点到树根的路径长度与结点的权的乘积; 树的带权路径长度:树中所有叶子结点的带权路径长度之和(WPL); 最优二叉树:WPL最小 的二叉树; 最优二叉树构造过程: 假设有n个权值,则构造出的哈夫曼树有...n个权值分别设为 w1、w2、…、wn,则哈夫曼树的构造规则为: 将w1、w2、…,wn看成是有n 棵树的森林(每棵树仅有一个结点); 图1 ?...重复上面 2 步,直到森林中只剩一棵树为止,该树即为所求得的哈夫曼树。 图3 ? 图4 ? 图5:最优二叉树构造完成 ? ? 3. 哈夫曼编解码过程?...例:用哈夫曼编码压缩字符串 “ABCACCDAEAE”; 图:编码过程构建的最优二叉树 ? 图:JS 代码 ? ? ?

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    数据结构实验哈夫曼编码算法的实现_哈夫曼编码算法的实现

    一、什么是赫夫曼编码 哈夫曼编码(Huffman Coding),又称霍夫曼编码,是一种编码方式,可变字长编码(VLC)的一种。...do you like a java这段话 统计各字符的出现次数 d:1 y:1 u:1 j:2 v:2 o:2 l:4 k:4 e:4 i:5 a:5 :9 将字符出现次数作为节点的权,构建一个赫夫曼树...= null) { preOrder(node.right); } } 4.得到赫夫曼编码 对应思路中的第三步: 我们已经得到了赫夫曼树,现在我们需要获得从根节点到各个叶子结点的路径...,也就是赫夫曼编码 /** * 生成赫夫曼树对应的赫夫曼编码集合 */ private Map huffmanCodes = new HashMap(); /**...返回赫夫曼编码 return huffmanCodes; } public Map getCodes() { //构建赫夫曼树

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    ADC采样滤波算法利用卡尔曼滤波算法详解

    1 ADC采样模型 (本文为笔者早期所写,当时对卡尔曼滤波器理解尚未透彻,如今回顾,该模型还有所缺陷,推荐读者看卡尔曼的推导过程或者B站大佬Dr_CAN的空间) 假设ADC采样的值已经为稳定状态,设 k..., & \text{\delta_2为测量噪声} \end{cases} { Xk+1​=Xk​+δ1​,Zk+1​=Xk+1​+δ2​,​δ1​为系统噪声δ2​为测量噪声​ 2 卡尔曼滤波算法...我们知道卡尔曼滤波算法的公式如下: 由于相关系数都为1,于是可以得出如下公式: { P 0 , 0 = 0 P k , k − 1 = P k − 1 , k − 1 + Q G k = P...方案一:在采样值与优化值相差大于某值时采用一阶滞后滤波算法,小于该值时采用卡尔曼滤波算法; 方案二:比较一段时间内的ADC采样值与优化值差值,若一直处于某个范围如(6~30),采用一阶滞后滤波算法,反之采用卡尔曼滤波算法...: https://blog.csdn.net/moge19/article/details/87389728 卡尔曼滤波算法的推导过程详见博文: https://blog.csdn.net/moge19

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