基本思想
设G=(V,E)是一个带权有向图,把图中顶点集合V分成两组
第一组为已求出最短路径的顶点集合(用S表示,初始时S中只有一个源点,以后每求得一条最短路径 , 就将加入到集合S中,直到全部顶点都加入到S中,算法就结束了)
第二组为其余未确定最短路径的顶点集合(用U表示),按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中。在加入的过程中,总保持从源点v到S中各顶点的最短路径长度不大于从源点v到U中任何顶点的最短路径长度。
此外,每个顶点对应一个距离,S中的顶点的距离就是从v到此顶点的最短路径长度,U中的顶点的距离,是从v到此顶点只包括S中的顶点为中间顶点的当前最短路径长度。
计算
迪杰斯特拉(Dijkstra)算法是最短路径算法,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一层一层的向外走(广度优先搜索),直到找到终点
数据结构
- 图G
- 起点s
- 集合S,U
- S:已求最短路径的顶点 和 相应的最短路径长度
- U:还未求出最短路径的顶点 和 该顶点到起点s的距离
注:如果还需要记录最短路径,集合S还得记录该路径经过的点
操作步骤
初始状态
- S:只含起点s
- U:除了s外的其他顶点v,且各点到起点的距离(如果v与s不相邻,则距离为=∞)
从U中选出“距离最短的顶点k”
- S:将顶点K加入到S中
- U:将U中的k移除
更新集合
- S:不变
- U:更新U中各个顶点到起点s的距离;比较 当前距离 与 途径k的距离
因为上一步最短路径已经通过k,这一步看:s->k->v的路有没有比原来的近
重复步骤2、3,直到遍历到终点
案例
以D为起点
注意:下图B(23)已改为B(13)