直观理解:单源点最短路径——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算法是一个集贪心算法广度优先搜索(BFS)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,采用贪心算法的策略,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未此次算法的起点:

graph

  首先我们需要初始化两个集合和,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∞。

initialize

  Step 1:从集合中挑选出距离最小的点,这里会挑选出顶点F,集合和变更为:,,根据最新的,重新计算中顶点到源点A的最短距离。

step 1

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

step 2

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

step 3

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

step 4

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

step 5

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

step 6

  以上就是对Dijkstra算法的计算过程的简单描述。

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