Dijkstra的算法Java-距离不正确

Question

我正在尝试对dijkstra的算法进行编码，从我需要显示距离并打印节点路径的任何顶点开始。 它适用于2,4和5顶点，但对于1和3却很混乱。 它可能很小，但我看不到。

public static void main(String[] args)
{
    int INF = Integer.MAX_VALUE;
    int verticies = 5;
    int W[][] = {{INF,7,4,6,1},
    {0,INF,0,0,0},
    {0,2,INF,4,0},
    {0,0,0,INF,0},
    {0,0,0,1,INF}};

    int startNode = 1;
    dijkstra(W,verticies,startNode-1);

}

public static void dijkstra(int G[][],int n,int startnode)
{
    int INF = Integer.MAX_VALUE, nINF = Integer.MIN_VALUE;
    //int cost[MAX][MAX],distance[MAX],pred[MAX];
    //int visited[MAX],count,mindistance,nextnode,i,j;
    int cost[][] = new int[n][n];
    int distance[] = new int[n];
    int pred[] = new int[n];
    boolean visited[] = new boolean[n];
    int count=0, mindistance=0, nextnode=0,i,j;

    //pred[] stores the predecessor of each node
    //count gives the number of nodes seen so far
    //create the cost matrix
    for(i=0;i<n;i++)
        for(j=0;j<n;j++)
            if(G[i][j]==0)
                cost[i][j]=INF;
            else
                cost[i][j]=G[i][j];

    //initialize pred[],distance[] and visited[]
    for(i=0;i<n;i++)
    {
        distance[i]=cost[startnode][i];
        pred[i]=startnode;
        visited[i]=false;
    }

    distance[startnode]=0;
    visited[startnode]=true;
    count=1;

    while(count<n-1)
    {
        mindistance=INF;

        //nextnode gives the node at minimum distance
        for(i=0;i<n;i++)
            if(distance[i]<mindistance&&!visited[i])
            {
                mindistance=distance[i];
                nextnode=i;
            }

        //check if a better path exists through nextnode
        visited[nextnode]=true;
        for(i=0;i<n;i++)
            if(!visited[i])
                if(mindistance+cost[nextnode][i]<distance[i])
                {
                    distance[i]=mindistance+cost[nextnode][i];
                    pred[i]=nextnode;
                }
        count++;
    }

    //print the path and distance of each node
    for(i=0;i<n;i++)
        if(i!=startnode)
        {
            if(distance[i] == INF || distance[i] < 0){
                System.out.print("\nNo edge exists between node "+(startnode+1)+" and node "+(i+1));
            } else {
                System.out.format("\nDistance of node %d = %d", (i + 1), distance[i]);
                System.out.format("\nPath = %d", (i + 1));

                j = i;
                do {
                    j = pred[j];
                    System.out.format("<-%d", (j + 1));
                } while (j != startnode);
            }
        }
}

Answer 1

我不知道具体如何，但是您正在以某种方式使INF进入您的计算。 我怀疑distance[i]=mindistance+cost[nextnode][i]; ，但可能不是唯一的罪魁祸首，我尚未检查。 当mindistance为1（或更大）并且成本为Integer.MAX_VALUE ，您将发生算术溢出，并且结果将为负。 进一步的行为，我没有预料到，但是没有达到预期。

在两个地方定义INF我将值更改为1,000,000，我从您的程序中获得以下输出：

Distance of node 2 = 6
Path = 2<-3<-1
Distance of node 3 = 4
Path = 3<-1
Distance of node 4 = 2
Path = 4<-5<-1
Distance of node 5 = 1
Path = 5<-1

我相信这是正确的。

我发现的方式？ 我将此语句粘贴到外部while循环的中间：

        System.out.println("count " + count + " nextnode " + nextnode + " mindistance " + mindistance);

当它打印出很大的负数时，我开始怀疑算术溢出。 在您学会使用调试器之前， System.out.println()是您进行调试的朋友。