DijkstraDemo.gif (521 × 518 Pixel, Dateigröße: 5,94 MB, MIME-Typ: image/gif, Endlosschleife, 127 Bilder, 1 min 4 s)

Diese Datei und die Informationen unter dem roten Trennstrich werden aus dem zentralen Medienarchiv Wikimedia Commons eingebunden.

Zur Beschreibungsseite auf Commons


Beschreibung

Beschreibung
English: A demo of Dijkstra's algorithm based on Euclidean distance. Red lines are the shortest path covering. Blue lines indicate where relaxing happens.
Datum
Quelle Eigenes Werk
Urheber Shiyu Ji

Python 3 Code

'''
Dijkstra's shortest path covering (SVG) using priority queue.
Firstly use this code to generate SVG frames.
Then transform to bitmaps and convert to GIF.
'''

# range size
N = 500
margin = 20

def norm(px, py):
    return ((px[0]-py[0])**2+(px[1]-py[1])**2)**.5

def saveToSVG(nFrames, points, edges, firmed, relaxing):
    f = open('demo_'+'0'*(3-len(str(nFrames)))+str(nFrames)+'.svg', 'w')
    f.write("<svg xmlns=\"http://www.w3.org/2000/svg\" version=\"1.1\">\n")
    for p in points:
        f.write("<circle cx=\"" +str(p[0]+margin)+ "\" cy=\""+ str(N-p[1]+margin) +"\" r=\"5\" fill=\"white\" stroke=\"black\"/>\n")
    for i in range(len(edges)):
        for j in edges[i]:
            f.write("<line x1=\"" +str(points[i][0]+margin)+ "\" y1=\""+ str(N-points[i][1]+margin) +"\" x2=\"" + str(points[j][0]+margin) + "\" y2=\"" + str(N-points[j][1]+margin) + "\" stroke=\"grey\" stroke-width=\".5\"/>\n")
    for L in firmed:
        f.write("<line x1=\"" +str(L[0][0]+margin)+ "\" y1=\""+ str(N-L[0][1]+margin) +"\" x2=\"" + str(L[1][0]+margin) + "\" y2=\"" + str(N-L[1][1]+margin) + "\" stroke=\"red\" stroke-width=\"5\"/>\n")
    for L in relaxing:
        f.write("<line x1=\"" +str(L[0][0]+margin)+ "\" y1=\""+ str(N-L[0][1]+margin) +"\" x2=\"" + str(L[1][0]+margin) + "\" y2=\"" + str(N-L[1][1]+margin) + "\" stroke=\"blue\" stroke-width=\"5\"/>\n")
    f.write("</svg>\n")
    f.close()

def generatePoints(n):
    import random as r
    r.seed(10)
    
    res = []
    for i in range(n):
        pt = [r.randint(0,N) for _ in [0, 1]]
        if pt not in res:
            res += [pt]
    return res

# heuristic: neighbor with radius e.g. N/3
def generateEdges(n, points):
    import random as r
    r.seed(10)
    edges = []
    for i in range(n):
        dst = []
        for j in range(n):
            if i!=j and norm(points[i], points[j]) < N/3:
                dst.append(j);
        edges.append(dst)
    return edges

def dijkstra(n, points, edges):
    nframe = 0
    dist = [float("inf") for i in range(n)]
    prev = [-1 for _ in range(n)]
    cover = []
    import heapq
    dist[0] = 0.0
    heap = [[dist[i], i] for i in range(n)]
    while len(heap)>0:
        u = heap[0][1]
        if prev[u]!=-1:
            cover.append([points[prev[u]], points[u]])
        saveToSVG(nframe, points, edges, cover, [])
        nframe+=1
        heapq.heappop(heap)
        for i in edges[u]:
            if i!=u and dist[i] > dist[u] + norm(points[i], points[u]):
                dist[i] = dist[u] + norm(points[i], points[u])
                prev[i] = u
                for j in range(len(heap)):
                    if heap[j][1] == i:
                        heap[j][0] = dist[i]
                        break
                heapq.heapify(heap)
                saveToSVG(nframe, points, edges, cover, [[points[u], points[i]]])
                nframe+=1
    
    return dist, prev

# test 50 points temporarily
n = 50
pts = generatePoints(n)
es = generateEdges(n, pts)
dijkstra(n, pts, es)

Lizenz

Ich, der Urheber dieses Werkes, veröffentliche es unter der folgenden Lizenz:
w:de:Creative Commons
Namensnennung Weitergabe unter gleichen Bedingungen
Dieses Werk darf von dir
  • verbreitet werden – vervielfältigt, verbreitet und öffentlich zugänglich gemacht werden
  • neu zusammengestellt werden – abgewandelt und bearbeitet werden
Zu den folgenden Bedingungen:
  • Namensnennung – Du musst angemessene Urheber- und Rechteangaben machen, einen Link zur Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden. Diese Angaben dürfen in jeder angemessenen Art und Weise gemacht werden, allerdings nicht so, dass der Eindruck entsteht, der Lizenzgeber unterstütze gerade dich oder deine Nutzung besonders.
  • Weitergabe unter gleichen Bedingungen – Wenn du das Material wiedermischst, transformierst oder darauf aufbaust, musst du deine Beiträge unter der gleichen oder einer kompatiblen Lizenz wie das Original verbreiten.

Kurzbeschreibungen

Ergänze eine einzeilige Erklärung, was diese Datei darstellt.

In dieser Datei abgebildete Objekte

Motiv

image/gif

Dateiversionen

Klicke auf einen Zeitpunkt, um diese Version zu laden.

Version vomVorschaubildMaßeBenutzerKommentar
aktuell13:26, 28. Dez. 2016Vorschaubild der Version vom 13:26, 28. Dez. 2016521 × 518 (5,94 MB)Shiyu JiUser created page with UploadWizard

Die folgende Seite verwendet diese Datei:

Globale Dateiverwendung