最短路径问题是图论中经典的算法问题,旨在寻找两个顶点之间的最短路径。广泛应用于导航系统、社交网络分析等领域。
Dijkstra算法用于解决从网络中的任一顶点(源点)出发到其他各顶点(终点)的最短路径问题。实际上,Dijkstra算法就是一种标号法。
该算法的具体步骤如下:
1. 使用带权邻接矩阵a来表示有向图,其中a[i, j]代表弧上的权重值。如果不存在,则将a[I,j]设为无穷大。S集合用于记录从V出发已找到最短路径的终点,并且初始时为空集。
2. 初始状态下,顶点v0到图上其余各顶点Vi可能达到的最短路径长度初始化如下:dist[i]:= a[v0,i]。
3. 选择一个顶点vj,使得d[j]=min{dist[i],vi∈V-S}。这时vj就是当前求得的一条从V出发的最短路径终点,并将S更新为 S=S∪{j}。
4. 更新从vj到集合V-S中任一顶点vk可达的最短路径长度,如果d[j]+a[j,k] < dist[k], 则修改dist[k]= d[j]+a[j, k]。
5. 重复步骤3和步骤4共n-1次。这样就能得到从v出发到图上其余各顶点的最短路径,并且这些路径是按照长度递增顺序排列的。