CPPLab-Release

//---------------------------------------------------------------------------
//Алгоритм Дейкстры
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <conio.h>
#define VERTEXES 9  //Число вершин в графе
using namespace std;
class Graph {
public:
    int v;
    int infinity = 1000;
    int p = VERTEXES;
    int a[VERTEXES][VERTEXES] =
    {
        0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
        1, 0, 1, 0, 0, 1, 0, 0, 0,
        0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0,
        0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1,
        0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0,
        0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0,
        0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 1, 1,
        0, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1,
        0, 0, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 0,

    };

    // Будем искать путь из вершины s в вершину g
    int s=0;                    // Номер исходной вершины
    int g=VERTEXES-1;                   // Номер конечной вершины
    int x[VERTEXES]; //Массив, содержащий единицы и нули для каждой вершины,
                     // x[i]=0 - еще не найден кратчайший путь в i-ю вершину,
                     // x[i]=1 - кратчайший путь в i-ю вершину уже найден
    int t[VERTEXES];  //t[i] - длина кратчайшего пути от вершины s в i
    int h[VERTEXES];  //h[i] - вершина, предшествующая i-й вершине
                      // на кратчайшем пути
    bool excludePoints = false;
                      // Инициализируем начальные значения массивов
    int u;          // Счетчик вершин
    void ShowMatrix() {
        int i, j;
        for (i = 0; i < VERTEXES; i++) {
            for (j = 0; j < VERTEXES; j++) {
                cout << a[i][j] << " ";
            }
            cout << endl;
        }
    }
    void ShortestWay(){
    for (u = 0; u < p; u++)
    {
        t[u] = infinity; //Сначала все кратчайшие пути из s в i
                         //равны бесконечности
        x[u] = 0;        // и нет кратчайшего пути ни для одной вершины
    }
    h[s] = 0; // s - начало пути, поэтому этой вершине ничего не предшествует
    t[s] = 0; // Кратчайший путь из s в s равен 0
    x[s] = 1; // Для вершины s найден кратчайший путь
    v = s;    // Делаем s текущей вершиной

    while (1)
    {
        // Перебираем все вершины, смежные v, и ищем для них кратчайший путь
        for (u = 0; u < p; u++)
        {
            if (a[v][u] == 0) continue; // Вершины u и v несмежные
            if (x[u] == 0 && t[u] > t[v] + a[v][u]) //Если для вершины u еще не
                                                  //найден кратчайший путь
                                                  // и новый путь в u короче чем
                                                  //старый, то
            {
                t[u] = t[v] + a[v][u];  //запоминаем более короткую длину пути в
                                        //массив t и
                h[u] = v;   //запоминаем, что v->u часть кратчайшего
                            //пути из s->u
            }
        }

        // Ищем из всех длин некратчайших путей самый короткий
        int w = infinity;  // Для поиска самого короткого пути
        v = -1;            // В конце поиска v - вершина, в которую будет
                           // найден новый кратчайший путь. Она станет
                           // текущей вершиной
        for (u = 0; u < p; u++) // Перебираем все вершины.
        {
            if (x[u] == 0 && t[u] < w) // Если для вершины не найден кратчайший
                                     // путь и если длина пути в вершину u меньше
                                     // уже найденной, то
            {
                v = u; // текущей вершиной становится u-я вершина
                w = t[u];
            }
        }
        if (v == -1)
        {
            cout << "Нет пути из вершины " << s << " в вершину " << g << "." << endl;
            break;
        }
        if (v == g) // Найден кратчайший путь,
        {        // выводим его
            cout << "Кратчайший путь из вершины " << s << " в вершину " << g << ":";
            u = g;
            while (u != s)
            {
                cout << " " << u;
                u = h[u];
            }
            cout << " " << s << ". Длина пути - " << t[g];
            break;
        }
        x[v] = 1;
    } }
    void LongestWay() {
        for (u = 0; u < p; u++)
        {
            t[u] = 0; //Сначала все кратчайшие пути из s в i
                             //равны бесконечности
            x[u] = 0;        // и нет кратчайшего пути ни для одной вершины
        }
        h[s] = 0; // s - начало пути, поэтому этой вершине ничего не предшествует
        t[s] = 0; // Кратчайший путь из s в s равен 0
        x[s] = 1; // Для вершины s найден кратчайший путь
        v = s;    // Делаем s текущей вершиной

        while (1)
        {
            // Перебираем все вершины, смежные v, и ищем для них кратчайший путь
            for (u = 0; u < p; u++)
            {
                if (a[v][u] == 0) continue; // Вершины u и v несмежные
                if (x[u] == 0 && t[u] < t[v] + a[v][u]) //Если для вершины u еще не
                                                        //найден кратчайший путь
                                                        // и новый путь в u короче чем
                                                        //старый, то
                {
                    t[u] = t[v] + a[v][u];  //запоминаем более короткую длину пути в
                                            //массив t и
                    h[u] = v;   //запоминаем, что v->u часть кратчайшего
                                //пути из s->u
                }
            }

            // Ищем из всех длин некратчайших путей самый короткий
            int w = 0;  // Для поиска самого короткого пути
            v = -1;            // В конце поиска v - вершина, в которую будет
                               // найден новый кратчайший путь. Она станет
                               // текущей вершиной
            for (u = 0; u < p; u++) // Перебираем все вершины.
            {
                if (x[u] == 0 && t[u] > w) // Если для вершины не найден кратчайший
                                           // путь и если длина пути в вершину u меньше
                                           // уже найденной, то
                {
                    v = u; // текущей вершиной становится u-я вершина
                    w = t[u];
                }
            }
            if (v == -1)
            {
                cout << "Нет пути из вершины " << s << " в вершину " << g << "." << endl;
                break;
            }
            if (v == g) // Найден кратчайший путь,
            {        // выводим его
                cout << "Кратчайший путь из вершины " << s << " в вершину " << g << ":";
                u = g;
                while (u != s)
                {
                    cout << " " << u;
                    u = h[u];
                }
                cout << " " << s << ". Длина пути - " << t[g];
                break;
            }
            x[v] = 1;
        }
    }
    void Exclude() {
        int i, j, k;
        for (i = 0; i < VERTEXES; i++) {
            for (j = 0; j < VERTEXES; j++) {
                cout << a[i][j] << " ";
            }
            cout << endl;
        }
        int exc_num;
        cout << "How many points be excluded: "; cin >> exc_num; cout << endl;
        int *exc = new int[exc_num];
        for (k = 0; k < exc_num; k++) {
            cout << "Enter point #" << k << ": "; cin >> exc[k];
        }
        for (k = 0; k < exc_num; k++) {
            for (j = 0; j < VERTEXES; j++) {
                a[exc[k]][j] = 0;
            }
            for (i = 0; i < VERTEXES; i++) {
                a[i][exc[k]] = 0;
            }
        }
        for (i = 0; i < VERTEXES; i++) {
            for (j = 0; j < VERTEXES; j++) {
                cout << a[i][j] << " ";
            }
            cout << endl;
        }
    }
    void Choose() {
        int i, j, k;
        ShowMatrix();
        int rows[VERTEXES];
        for (i = 0; i < VERTEXES; i++) { rows[i] = i; }
        int exc_num;
        cout << "How many points be choosen: "; cin >> exc_num; cout << endl;
        int *exc = new int[exc_num];
        for (i = 0; i < exc_num; i++) {
            cout << "Enter point #" << i << ": "; cin >> exc[i];
        }

        // Зануление ненужных
        for (k = 0; k < VERTEXES; k++) {
            if ((std::count(exc, exc + VERTEXES, rows[k])) != 1) {
            //cout << rows [k] << "\t" << (std::count(exc, exc+VERTEXES, rows[k])) << endl; DEBUG INFO
                for (j = 0; j < VERTEXES; j++) { a[rows[k]][j] = 0; }
                for (i = 0; i < VERTEXES; i++) { a[i][rows[k]] = 0; }
            }
        }
        cout << endl << endl;
        // Вывод конечной матрицы
        ShowMatrix();
    }
};

int main()
{
    setlocale(LC_ALL, "Russian");
    system("cls");
    cout << "1. Only find shortest way\n";
    cout << "2. Only find longest way\n";
    cout << "3. Exclude points from the way and find shortest way\n";
    cout << "4. Exclude points from the way and find longest way\n";
    cout << "5. Use only choosen points and find shortest way\n";
    cout << "6. Use only choosen points and find longest way\n";
    int N;
    cin >> N;
    Graph findw;
    switch (N) {
    case 1: findw.ShortestWay(); break;
    case 2: findw.LongestWay(); break;
    case 3: findw.Exclude(); findw.ShortestWay(); break;
    case 4: findw.Exclude(); findw.LongestWay(); break;
    case 5: findw.Choose(); findw.ShortestWay(); break;
    case 6: findw.Choose(); findw.LongestWay(); break;
    default:
        cout << "Wrong item.\n";
        break;
    }
    system("pause");
    return 0;
}