基于MATLAB的图论最短路径智能计算系统

资 源 简 介

本项目实现了Dijkstra、Floyd-Warshall和A*等多种经典最短路径算法，提供图形化交互界面支持自定义节点与边权值，并自动生成最短路径可视化结果。适用于网络优化、路径规划等场景，助力高效算法研究与教学演示。

详 情 说 明

基于图论的最短路径智能计算系统

项目介绍

本项目是一个集成了多种经典最短路径算法的智能计算系统，通过图形化交互界面实现图结构的动态构建与最短路径的可视化分析。系统综合运用图论建模、动态规划和搜索算法优化等关键技术，为网络优化、路径规划等场景提供直观高效的解决方案。

功能特性

• 多算法集成：实现Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法和A*搜索算法三种经典最短路径计算
• 交互式图形界面：支持鼠标拖拽创建节点、自定义边权值，实时显示网络拓扑
• 智能可视化：自动生成带颜色标记的最短路径图，突出显示路径序列和长度信息
• 灵活图类型支持：可切换有向图/无向图模式，处理带权重的复杂网络结构
• 性能分析对比：提供算法计算时间、内存使用和路径优化效果的量化评估报告

使用方法

1. 图结构输入：

- 方式一：通过界面交互绘制节点和边，直接设置权重值 - 方式二：导入邻接矩阵文件（n×n数值矩阵）

1. 参数设置：

- 指定起始节点和目标节点编号（1-n） - 选择图类型（0-无向图/1-有向图） - 可选算法标志（1-Dijkstra/2-Floyd/3-A*）

1. 结果获取：

- 控制台输出最短路径长度和节点序列 - 图形窗口显示路径可视化结果 - 性能报告包含计算时间和路径验证信息

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux Ubuntu 16.04+
• 运行环境：MATLAB R2020b 或更高版本
• 内存需求：≥4GB RAM（处理超过1000节点时建议8GB）
• 显示支持：1024×768以上分辨率

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括图形用户界面的初始化与事件响应处理、三种最短路径算法的选择调用逻辑、图数据结构的构建与验证机制、计算结果的动态可视化渲染以及算法性能指标的统计分析能力。该文件通过模块化设计实现了从参数输入到结果输出的完整工作流程。