迪杰斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)以及示例

简介: 迪杰斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)是一种非常重要且有价值的算法。它被广泛应用于计算图中单源最短路径问题,在交通路线规划、网络路由、作业调度等领域有着广泛的应用。迪杰斯特拉算法的最大优点是其简单易懂和时间复杂度较低,因此在实际应用中非常实用。它可以在稠密图和稀疏图中使用,对于边权均为非负数的图都可以使用。

迪杰斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)是一种非常重要且有价值的算法。它被广泛应用于计算图中单源最短路径问题,在交通路线规划、网络路由、作业调度等领域有着广泛的应用。
迪杰斯特拉算法是由荷兰计算机科学家克劳德•迪杰斯特拉(Edsger W. Dijkstra)于1959年首次提出的。这个算法被用来计算单源最短路径,在图论和计算机科学领域里被广泛使用。迪杰斯特拉本人在发明这个算法时是在荷兰国家电讯公司工作,当时他正在研究如何通过计算机来规划路径。
迪杰斯特拉算法是用于求最短路径的一种算法。它是贪心算法的一种,通过不断地选取最短路径来逼近最终答案。算法流程如下:

  1. 初始化所有结点的最短路径为无穷大。
  2. 设置起点的最短路径为 0。
  3. 从起点开始,每次选取最短路径最小的结点,并将其周围的结点的最短路径更新。
    重复步骤 3,直到所有结点的最短路径都被更新。
    例子:
    假设有一张图如下,求从结点1到结点4的最短路径。
       image.png

初始化最短路径:
1: 0, 2: inf, 3: inf, 4: inf, 5: inf
设置起点1的最短路径为0,并开始更新周围结点的最短路径。
更新 2: 1+2=3, 3: 1+3=4
选择 2 作为新的当前结点
更新 4: 2+1=3, 5: 2+3=5
选择 4 作为新的当前结点
更新 5: 4+1=5
选择 5 作为新的当前结点
最终得到的最短路径为:1: 0, 2: 3, 3: 4, 4: 3, 5: 5
结点 1 -> 2 -> 4 -> 5
可以看到结点1到结点4的最短路径为1 -> 2 -> 4,距离为3。
注意迪杰斯特拉算法只适用于有向图或者边权非负的无向图,如果边权有负数,则需要使用其他算法,如贝尔man-福德算法。
迪杰斯特拉算法的最大优点是其简单易懂和时间复杂度较低,因此在实际应用中非常实用。它可以在稠密图和稀疏图中使用,对于边权均为非负数的图都可以使用。本文转载自https://www.vipshare.com/archives/11008

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