Informática, perguntado por kemberlly1, 10 meses atrás

Implemente o Dijkstra em C.
URGENTE!!

Soluções para a tarefa

Respondido por RachelCara
1

O algoritmo de Dijkstra, concebido pelo cientista da computação holandês Edsger Dijkstra publicado em 1959, soluciona o problema do caminho mais curto num grafo dirigido ou não dirigido com arestas de peso não negativo, em tempo computacional O(m + n log n) onde m é o número de arestas e n é o número de vértices.

Seja G(V,A) um grafo orientado e s um vértice de G:

  1. Atribuir valor zero à estimativa do custo mínimo do vértice s (a raiz da busca) e infinito às restantes estimativas;
  2. Atribuir um valor qualquer aos precedentes (o precedente de um vértice t é o vértice que precede t no caminho de custo mínimo de s para t);
  3. Enquanto houver vértice aberto:
  • Seja k um vértice ainda aberto cuja estimativa seja a menor dentre todos os vértices abertos;
  • Feche o vértice k;
  • Para todo vértice j ainda aberto que seja sucessor de k faça:
  • Some a estimativa do vértice k com o custo do arco que une k a j;
  • Caso esta soma seja melhor que a estimativa anterior para o vértice j, substituir e anotar k como precedente de j.

Segue em C:

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <math.h>

#define FLSH gets(l)

// definir variáveis  

int destino, origem, vertices = 0;

int custo, *custos = NULL;  

void dijkstra(int vertices,int origem,int destino,int *custos)

{

 int i,v, cont = 0;

 int *ant, *tmp;  

 int *z; /* vertices para os quais se conhece o caminho minimo */

 double min;

 double dist[vertices]; /* vetor com os custos dos caminhos */

  // aloca as linhas da matriz

 ant = calloc (vertices, sizeof(int *));

 tmp = calloc (vertices, sizeof(int *));

 if (ant == NULL) {

   printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");

   exit(-1);

 }

  z = calloc (vertices, sizeof(int *));

 if (z == NULL) {

   printf ("** Erro: Memoria Insuficiente **");

   exit(-1);

 }

  for (i = 0; i < vertices; i++) {

   if (custos[(origem - 1) * vertices + i] !=- 1) {

     ant[i] = origem - 1;

     dist[i] = custos[(origem-1)*vertices+i];

   }

   else {

     ant[i]= -1;

     dist[i] = HUGE_VAL;

   }

   z[i]=0;

 }

 z[origem-1] = 1;

 dist[origem-1] = 0;

  // Ciclo principal

 do {

   // Encontra o vértice que deve entrar em z

   min = HUGE_VAL;

   for (i=0;i<vertices;i++)

     if (!z[i])

       if (dist[i]>=0 && dist[i]<min) {

         min=dist[i];v=i;

       }

    // Calcula distancias dos novos vizinhos de z

   if (min != HUGE_VAL && v != destino - 1) {

     z[v] = 1;

     for (i = 0; i < vertices; i++)

       if (!z[i]) {

         if (custos[v*vertices+i] != -1 && dist[v] + custos[v*vertices+i] < dist[i]) {

           dist[i] = dist[v] + custos[v*vertices+i];

           ant[i] =v;

         }

       }

   }

 } while (v != destino - 1 && min != HUGE_VAL);

 // Mostra o Resultado da procura

 printf("\tDe %d para %d: \t", origem, destino);

 if (min == HUGE_VAL) {

   printf("Nao Existe\n");

   printf("\tCusto: \t- \n");

 }

 else {

   i = destino;

   i = ant[i-1];

   while (i != -1) {

     // printf("<-%d",i+1);

     tmp[cont] = i+1;

     cont++;

     i = ant[i];

   }

     for (i = cont; i > 0 ; i--) {

     printf("%d -> ", tmp[i-1]);

   }

   printf("%d", destino);

     printf("\n\tCusto: %d\n",(int) dist[destino-1]);

 }

}

void cabecalho(void)

{

 printf("Implementacao do Algoritmo de Dijasktra\n");

 printf("Comandos:\n");

 printf("\t d - Adicionar Grafo\n"

 "\t r - Procura Os Menores Caminhos no Grafo\n"

 "\t CTRL+C para Sair do programa\n");

 printf("-------- ");

}

void add(void)

{

 int i, j;

   do {

   printf("\nQual o numero de vertices (numero minimo = 2 ): ");

   scanf("%d",&vertices);

 } while (vertices < 2 );

  if (!custos)

   free(custos);

 custos = (int *) malloc(sizeof(int)*vertices*vertices);

 for (i = 0; i <= vertices * vertices; i++)

   custos[i] = -1;

  printf("Insira as arestas:\n");

 do {

   do {

     printf("Origem da aresta (entre 1 e %d ou '0' para sair): ", vertices);

     scanf("%d",&origem);

   } while (origem < 0 || origem > vertices);

    if (origem) {

     do {

       printf("Destino da aresta (entre 1 e %d, menos %d): ", vertices, origem);

       scanf("%d", &destino);

     } while (destino < 1 || destino > vertices || destino == origem);

      do {

       printf("Custo (positivo) da aresta do vertice %d para o vertice %d: ",

       origem, destino);

       scanf("%d",&custo);

     } while (custo < 0);

      custos[(origem-1) * vertices + destino - 1] = custo;

   }

 } while (origem);

}

void procurar(void)

{

 int i, j;

 // Azul

 printf("Lista dos Menores Caminhos no Grafo Dado: \n");

   for (i = 1; i <= vertices; i++) {

   for (j = 1; j <= vertices; j++)

     dijkstra(vertices, i,j, custos);

   printf("\n");

 }

  printf("ENTER para voltar ao menu inicial>\n");

// Volta cor normal

 printf("\033[m");

}

int main(int argc, char **argv) {

 int i, j;  

 char opcao[3], l[50];  

  do {

   cabecalho();

   scanf("%s", &opcao);

    if ((strcmp(opcao, "d")) == 0) {

     add();  

   }

   FLSH;

    if ((strcmp(opcao, "r") == 0) && (vertices > 0) ) {

     procurar();

     FLSH;

   }

 } while (opcao != "x");  

  printf("\nOver & Out\n\n");

  return 0;

}

Espero que tenha ajudado!

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