Реализация алгоритма Дейкстры на C#
11 min
Введение
Всем привет, пишу данный топик как логическое продолжение данной статьи о максимальном потоке минимальной стоимости, в конце которой был затронут алгоритм Дейксты. Соглашусь с автором, что описание и различные реализации алгоритма можно найти без проблем, и «колесо» я не изобретаю, но тем не менее опишу здесь практическую реализацию на языке C#. Кстати отмечу, что использую LINQ, так что для работы необходим NET 3.5.
UPDНаконец-то подчистил код :)
Немного теории
Чтобы сразу не кидали камни в мой огород дам ссылку на очень хорошее описание алгоритма на таком незаметном ресурсе как Википедия :). Там вполне доступно описан алгоритм и особенно рекомендую посмотреть пример. Копировать оттуда материал считаю бессмысленно. Все, считаем что теорию изучили.
Начало
Данный код представляет реализацию алгоритма на взвешенном неориентированном графе. Рассмотрим реализацию этого алгоритма.
Объектами данного алгоритма являются три класса:
• Apoint – класс, реализующий вершину графа
• Rebro – класс, реализующий ребро графа
• DekstraAlgoritm – класс, реализующий алгоритм Дейкстры.
Рассмотрим подробнее данные классы и самые важные методы.
APoint
Данный класс содержит в себе 5 полей:
•public float ValueMetka { get; set; } данное поле отвечает за хранение значений метки данной вершины. В программе под бесконечностью берется очень большое число, например 99999.
•public string Name { get; set; } – имя метки. Данное поле необходимо лишь для выведения удобно читаемого результата.
•public bool IsChecked { get; set; } – означает помечена метка или нет
•public APoint predPoint { get; set; } – «предок» точки, т.е. та точка которая является предком текущей в кратчайшем маршруте.
•public object SomeObj { get; set; } – некий объект
Каких-либо значимых методов данный класс не содержит.
Rebro
Данный класс содержит 3 поля:
•public APoint FirstPoint { get; set; } – начальная вершина ребра
•public APoint SecondPoint { get; set; } – конечная вершина ребра
•public float Value { get; set; } – весовой коэффициент.
Каких-либо значимых методов данный класс не содержит.
DekstraAlgorim
Данный класс представляет собой граф и реализацию алгоритма Дейкстры. Содержит 2 поля:
•public APoint[] points { get; set; } – массив вершин
•public Rebro[] rebra { get; set; }- массив ребер
Таким образом, эти 2 массива отражают граф. Рассмотрим методы:
•private APoint GetAnotherUncheckedPoint()
Данный метод возвращает очередную неотмеченную вершину, наименее удаленную, согласно алгоритму.
•public void OneStep(APoint beginpoint)
Данный метод делает один шаг алгоритма для заданной точке.
•private IEnumerable Pred(APoint currpoint)
Данный метод ищет соседей для заданной точки и возвращает коллекцию точек.
•public string MinPath(APoint begin,APoint end)
Данный метод возвращает кратчайший путь, найденный в алгоритме от начальной точке до конечной. Этот метод используется для наглядного отображения пути
•public void AlgoritmRun(APoint beginp)
Данный метод запускает алгоритм и принимает в качестве входа начальную точку.
Все основные методы описаны, представим процесс работы алгоритма в целом на рис.1. Основной метод OneStep представлен на рисунке 2.
Рис.1. Работа алгоритма в целом
Рис.2. Работа метода OneStep
Код
Наконец, рассмотрим сам код. В каждом классе написал подробные комментарии.
Тема отображения текущей раскладки беспокоила хабрасообщество 
