【QuikGraph】C#调用第三方库实现迪杰斯特拉(Dijkstra)算法功能

QuikGraph库介绍

项目地址：https://github.com/KeRNeLith/QuikGraph

QuikGraph为.NET提供了通用的有向/无向图数据结构和算法。

QuikGraph提供了深度优先搜索、广度优先搜索、A*搜索、最短路径、k最短路径，最大流量、最小生成树等算法。

QuikGraph最初由Jonathan "Peli" de Halleux于2003年创建，并命名为QuickGraph。随后更新为YC.QuickGraph。

这个版本的QuickGraph，改名为QuikGraph，是YC.QuickGraph的一个分支。我尝试使用现代C#开发（.NET Core）清理该库，将其作为一个干净的NuGet包提供。该计划旨在全面清理、修复原始库及其所有非核心部件的问题，并对其进行改进。

示例

创建一个.Net Framework4.7.2框架的项目。
在NuGet上搜索QuikGraph，并安装。
引入命名空间：

csharp 复制代码

using QuikGraph.Algorithms.Observers;
using QuikGraph.Algorithms.ShortestPath;
using QuikGraph;

主要测试代码：

csharp 复制代码

        public void DijkstraSimpleGraph()
        {
            // 创建邻接图，使用string类型作为顶点、边的唯一标识
            var graph = new AdjacencyGraph<string, Edge<string>>(true);

            // 添加顶点到图中
            graph.AddVertex("A");
            graph.AddVertex("B");
            graph.AddVertex("D");
            graph.AddVertex("C");
            graph.AddVertex("E");

            // 创建边
            var a_b = new Edge<string>("A", "B");
            var a_c = new Edge<string>("A", "C");
            var b_c = new Edge<string>("B", "C");
            var b_e = new Edge<string>("B", "E");
            var c_d = new Edge<string>("C", "D");
            var d_e = new Edge<string>("D", "E");
            var e_d = new Edge<string>("E", "D");
             
            // 添加边到图中
            graph.AddEdge(a_b);
            graph.AddEdge(a_c);
            graph.AddEdge(b_c);
            graph.AddEdge(c_d);
            graph.AddEdge(d_e);
            graph.AddEdge(b_e);
            graph.AddEdge(e_d);

            // 定义边的权重
            var weight = new Dictionary<Edge<string>, double>(graph.EdgeCount)
            {
                [a_b] = 30,
                [a_c] = 15,
                [b_c] = 10,
                [b_e] = 20,
                [c_d] = 40,
                [d_e] = 4,
                [e_d] = 2,
            };

            // 创建算法，传入图和权重
            var algorithm = new DijkstraShortestPathAlgorithm<string, Edge<string>>(graph, e => weight[e]);

            // Attach a Vertex Predecessor Recorder Observer to give us the paths
            // 使用顶点前置记录器，以提供路径计算
            var predecessorObserver = new VertexPredecessorRecorderObserver<string, Edge<string>>();
            using (predecessorObserver.Attach(algorithm))
                //以顶点A为起点，运行算法
                algorithm.Compute("A");

            //打印A为起点，到各个点的距离
            foreach (var vertex in graph.Vertices)
            {
                Trace.WriteLine($"A-{vertex} = {algorithm.GetDistance(vertex)}");
            }
          
        }

打印输出结果（打印了A为起点，到各个顶点的距离）：

bash 复制代码

A-A = 0
A-B = 30
A-D = 52
A-C = 15
A-E = 50

图结构示意（可以人工检查输出结构的正确性）：