深入理解 Dijkstra 算法实现原理

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迪杰斯特拉(Dijkstra)算法是典型最短路径算法,用于计算一个节点到其他节点的最短路径。
它的主要特点是以起始点为中心向外层层扩展(广度优先搜索思想),直到扩展到终点为止。



(嗯,第一段是抄的,由于本人算法的基础比较薄弱,我会尽量用通俗易懂的语言来让大家理解本文)

参考博客:数据结构--Dijkstra算法最清楚的讲解

大概就是这样一个有权图,Dijkstra算法可以计算任意节点其他节点的最短路径

深入理解 Dijkstra 算法实现原理_第1张图片

算法思路

  1. 指定一个节点,例如我们要计算 'A' 到其他节点的最短路径
  2. 引入两个集合(S、U),S集合包含已求出的最短路径的点(以及相应的最短长度),U集合包含未求出最短路径的点(以及A到该点的路径,注意 如上图所示,A->C由于没有直接相连 初始时为∞
  3. 初始化两个集合,S集合初始时 只有当前要计算的节点,A->A = 0
    U集合初始时为 A->B = 4, A->C = ∞, A->D = 2, A->E = ∞敲黑板!!!接下来要进行核心两步骤了
  4. 从U集合中找出路径最短的点,加入S集合,例如 A->D = 2
  5. 更新U集合路径,if ( 'D 到 B,C,E 的距离' + 'AD 距离' < 'A 到 B,C,E 的距离' ) 则更新U
  6. 循环执行 4、5 两步骤,直至遍历结束,得到A 到其他节点的最短路径

算法图解

1.选定A节点并初始化,如上述步骤3所示
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2.执行上述 4、5两步骤,找出U集合中路径最短的节点D 加入S集合,并根据条件 if ( 'D 到 B,C,E 的距离' + 'AD 距离' < 'A 到 B,C,E 的距离' ) 来更新U集合

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3.这时候 A->B, A->C 都为3,没关系。其实这时候他俩都是最短距离,如果从算法逻辑来讲的话,会先取到B点。而这个时候 if 条件变成了 if ( 'B 到 C,E 的距离' + 'AB 距离' < 'A 到 C,E 的距离' )如图所示这时候A->B距离 其实为 A->D->B

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  1. 思路就是这样,往后就是大同小异了
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  1. 算法结束
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