迪杰斯特拉算法,图论中的经典算法之一,为带权有向图的单源最短路径问题提供解决方案。该算法从给定源点出发,逐步确定到达其余各顶点的最短路径。

迪杰斯特拉算法运作机制

迪杰斯特拉算法采用迭代方式,逐步确定从源点到所有其他顶点的最短路径。每次迭代中,算法选取一个尚未处理的顶点,该顶点距离源点的距离最短,然后更新与该顶点相邻顶点的距离。此过程持续进行,直至所有顶点均被处理完毕。

为实现上述过程,算法通常需要借助距离数组记录源点到各个顶点的最短距离,并利用标记数组记录各个顶点是否已被处理。每次迭代中,算法从距离数组中选取距离最小的未处理顶点,然后更新与其相邻顶点的距离。

迪杰斯特拉算法实现步骤

以下是迪杰斯特拉算法的基本实现步骤:

  1. 初始化距离数组和标记数组,将源点到自身的距离设为 0,源点到其他顶点的距离设为无穷大。将源点的标记设为已处理,其他顶点的标记设为未处理。
  2. 从距离数组中选择距离源点最短的未处理顶点,将其标记为已处理。
  3. 遍历所选顶点的邻接顶点,如果存在更短的路径从源点经由所选顶点到达该邻接顶点,则更新该邻接顶点的距离。
  4. 重复步骤 2 和步骤 3,直到所有顶点都被标记为已处理。

迪杰斯特拉算法可应用于各种场景,例如网络路由、交通导航和物流规划等,是一种高效且应用广泛的算法。