【离散数学】图论(五)最短路径——戴克斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)

正文之前

戴克斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)是由荷兰计算机科学家艾茲赫尔·戴克斯特拉提出。戴克斯特拉算法使用了广度优先搜索解决赋权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。
                        ——Wikipedia

正文

1. 问题描述

在一个加权图G = {V, E}中,若要找出两个结点之间的最短路径,该如何寻找?

2. 算法描述

为了解决这个问题,我们采用的是戴克斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)

这个算法的思想是:

  • 对每个结点都做上标记,如果已知当前路径长度,则标记长度,否则标记为未知(本文中用 * 表示)

  • 将图中的结点分为两个集合,一个为已经算出最短路径的结点集合V1,另一个为未算出最短路径的结点集合V2,每次迭代都将向V1加入新元素,并以此新元素作为起点来继续迭代。

算法步骤

以此图为例来讲述步骤:

  • 用蓝圈来标记已计算的结点
  1. 起点为a,a = 0,b = 3,c = 2,V1 = {a},V2 = {b,c,d,e,f}
  1. 起点为c,b = 2 + 5 = 7 > 3,所以b还保留权值为3,e = 2 + 4 = 6,V1 = {a,c},V2 = {b,d,e,f}

  2. b为起点,d = 3 + 6 = 9,e = 3 + 3 = 6,V1 = {a,c,b},V2 = {d,e,f}

  3. e为起点,d = 6 + 5 = 11 > 9,d还保留权值为9,f = 6 + 7 = 13,V1 = {a,c,b,e},V2 = {d,f}

  4. d为起点,f = 9 + 6 = 15 > 13,f还保留权值为13,V1 = {a,c,b,e,d},V2 = {f}

  5. 将f加入V2,算法结束,最短路径为(a,c,e,f)或(a,b,e,f),长度为13

戴克斯特拉算法是基于广度优先搜索的,需要将所有的结点加入V1后,才能结束算法

关于戴克斯特拉算法的介绍就到这里了,谢谢大家!

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
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 弗洛伊德算法适用于为图中每一个顶点求最短路径,思路如下 检查图中任何一个 到 任何另一个点能否通过第一个点降低最短...
    RichardW阅读 967评论 0 1
  • 1 概述 最短路径是图中的常见问题,最典型的应用是:当我们用百度地图或高德地图引导我们去某个地方时,它通常会给出一...
    CodingTech阅读 1,534评论 4 9
  • 1. 关于诊断X线机准直器的作用,错误的是()。 (6.0 分) A. 显示照射野 B. 显示中心线 C. 屏蔽多...
    我们村我最帅阅读 10,797评论 0 5
  • 小时候,我喜欢吃馒头,外婆就说,以后把我嫁到北方去。我嘴上说着不要,但其实心里已经乐开了花。总归还只是个孩子,孩子...
    二犯阅读 430评论 0 0
  • EasySideBar 一款按字母排序的库,已封装好城市数据,可定制化强,也可以下载源代码用Module的形式引入...
    一枕黄粱终成梦阅读 575评论 0 7