图的Dijkstra算法-单源最短路径

Dijkstra算法

Dijkstra算法是图算法中最最常见的,也是最基础的,知名度最高的算法。

算法用途

解决带权重的有向图的单源最短路径问题,其中所有边的权重为非负值。一种贪婪算法。

算法描述

从源点起重复选择到源点最近路径的结点,并且修正未选择结点到源点的最短路径,只到所有结点全部选择到。

算法实现过程

算法实现的过程如下图表所示:
参考《数据结构与算法分析-Java语音描述》,推荐阅读,很不错。这里把图和表适当的修改,更加简洁清楚。喜欢深入研究的推荐这本书和《算法导论》。
图中要找到从源点V1到其他各点的最短路径。

  1. 图1-1和表1-1,是初始化的图的形态,V1为源点,其他点目前均是不可达的状态,而且未被选中。


    图1-1

    表1-1
  2. 寻找源点V1可以达到的邻接结点,V2和V4,修改与源点的距离,找到更小距离的结点V4。


    图1-2

    表1-2
  3. V4被选中,找它未被选中的邻接结点V3、V5、V6和V7,更新这四个邻接结点与源点的距离,找到可达结点中更小距离的结点V2。


    图1-3

    表1-3
  4. V2被选中,其未被选中邻接结点V5,经过V2到达的距离为12,大于当前的3,不更新结点与源点的距离。在当前可达结点中找到最小距离的结点V5(也可能是V3,因为距离都是3,由算法随机遍历选中的,这里选中V5)。V7是V5唯一的临界结点,经过V5达到V7的距离是9,小于当前的距离5,不需要调整。


    图1-4

    表1-4
  5. 然后选择V3,其未被选中的邻接结点为V6。经过V6到达V6的距离为3+5=8,小于当前9,更新V6与源点的距离。


    图1-5

    表1-5
  6. 余下的两个节点V6和V7,选中V7。到达V6的距离,经过V7后更新为5+1=6(6小于当前的8)。


    图1-6

    表1-6
  7. 最后选择V6。至此,找到源点到所有结点的最短路径。


    图1-7

    表1-7

算法总结

Dijkstra算法是典型的贪婪算法,每一步都是在当前基础上寻找最短距离的结点,直到所有结点被选中,算法结束。按照图示一步步的模拟算法的执行过程对于算法的理解很有帮助。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,634评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,951评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,427评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,770评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,835评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,799评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,768评论 3 416
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,544评论 0 271
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,979评论 1 308
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,271评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,427评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,121评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,756评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,375评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,579评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,410评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,315评论 2 352