【算法解惑】Dijkstra 算法
迪杰斯特拉算法
它应用了贪心算法模式,是目前公认的最好的求解最短路径的方法。算法解决的是有向图中单个源点到其他顶点的最短路径问题。
第1步:初始化距离,其实指与D直接连接的点的距离。dis[c]代表D到C点的最短距离,因而初始dis[C]=3,dis[E]=4,dis[D]=0,其余为无穷大。设置集合S用来表示已经找到的最短路径。此时,S={D}。现在得到D到各点距离{D(0),C(3),E(4),F(),G(),B(),A()},其中*代表未知数也可以说是无穷大,括号里面的数值代表D点到该点的最短距离。
第2步:不考虑集合S中的值,因为dis[C]=3,是当中距离最短的,所以此时更新S,S={D,C}。接着我们看与C连接的点,分别有B,E,F,已经在集合S中的不看,dis[C-B]=10,因而dis[B]=dis[C]+10=13,dis[F]=dis[C]+dis[C-F]=9,dis[E]=dis[C]+dis[C-E]=3+5=8>4(初始化时的dis[E]=4)不更新。此时{D(0),C(3),E(4),F(9),G(),B(13),A()}。
第3步:在第2步中,E点的值4最小,更新S={D,C,E},此时看与E点直接连接的点,分别有F,G。dis[F]=dis[E]+dis[E-F]=4+2=6(比原来的值小,得到更新),dis[G]=dis[E]+dis[E-G]=4+8=12(更新)。此时{D(0),C(3),E(4),F(6),G(12),B(13),A(*)}。
第4步:在第3步中,F点的值6最小,更新S={D,C,E,F},此时看与F点直接连接的点,分别有B,A,G。dis[B]=dis[F]+dis[F-B]=6+7=13,dis[A]=dis[F]+dis[F-A]=6+16=22,dis[G]=dis[F]+dis[F-G]=6+9=15>12(不更新)。此时{D(0),C(3),E(4),F(6),G(12),B(13),A(22)}.
第5步:在第4步中,***的值12最小,更新S={D,C,E,F,G},此时看与***直接连接的点,只有A。dis[A]=dis[G]+dis[G-A]=12+14=26>22(不更新)。{D(0),C(3),E(4),F(6),G(12),B(13),A(22)}.
第6步:在第5步中,B点的值13最小,更新S={D,C,E,F,G,B},此时看与B点直接连接的点,只有A。dis[A]=dis[B]+dis[B-A]=13+12=25>22(不更新)。{D(0),C(3),E(4),F(6),G(12),B(13),A(22)}.
第6步:最后只剩下A值,直接进入集合S={D,C,E,F,G,B,A},此时所有的点都已经遍历结束,得到最终结果{D(0),C(3),E(4),F(6),G(12),B(13),A(22)}.