直观理解:单源点最短路径算法-Dijkstra算法

Dijkstra算法是由荷兰计算机科学家 Edsger Wybe Dijkstra于1959年提出的单源点最短路径算法(SSSP:Single Souce Shortest Path)。是一个解决加权图(不含负权重的边)中从一个顶点到其余各个顶点最短路径问题的算法。Dijkstra算法是一个集贪心广度优先搜索动态规划于一身的最短路径算法。Dijkstra算法的主要特点是从起源点开始,采用贪心策略,每次遍历到始点距离最近且未访问过的顶点的邻接顶点,直到扩展到终点为止。

Dijkstra算法通过维护两个集合:(已求出最短路径的顶点)和(未求出最短路径的顶点),每次迭代地从中移除路径距离最小的点到集合中,并通过这个新移入的点来更新中各个顶点到源点的最短路径,直到集合为空。下面我们通过一个例子来简单描述Dijkstra算法的过程。

假设我们有如下的图,其中顶点A为此次算法的起点:

首先我们需要初始化两个集合,以及中每个顶点到源点的距离,若不直接于A相邻,结果置为正无穷 。

初始化

  Step 1:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点F,集合

变更为:,根据最新的,重新计算中顶点到源点A的最短距离。

  Step 2:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点E,集合变更为:,根据最新的,重新计算中顶点到源点A的最短距离。

  Step 3:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点C,集合变更为:,根据最新的,重新计算中顶点到源点A的最短距离。

  Step 4:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点D,集合变更为:,根据最新的,重新计算中顶点到源点A的最短距离。

  Step 5:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点B,集合变更为:,根据最新的,重新计算中顶点到源点A的最短距离。

  Step 6:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点G,集合变更为:,由于集合为空,算法停止迭代,输出结果。

以上就是对Dijkstra算法的计算过程的直观描述,整个算法的思想和思路也是相当清晰和简单的。

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页面更新:2024-03-12

标签:求出   算法   路径   源点   顶点   初始化   贪心   直观   最小   距离   最新   单源

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