数据结构迪杰斯特拉算法(数据结构迪杰斯特拉算法图示)
数据结构:迪杰斯特拉算法
简介
迪杰斯特拉算法是一种贪心算法,用于解决加权有向图(图中边的权重为非负)中的单源最短路径问题。该算法从一个给定的源点开始,依次找到源点到图中所有其他顶点的最短路径。
算法步骤
1.
初始化:
- 将源点标记为已访问。- 将源点到自身的最短路径初始化为 0。- 将源点到其他所有顶点的最短路径初始化为无穷大。2.
循环:
- 从所有已访问的顶点中选择一个最短路径最短的顶点。- 将该顶点标记为已访问。- 更新该顶点到其他所有顶点的最短路径:- 对于该顶点相邻的每个未访问顶点,计算通过该顶点的路径长度。- 如果通过该顶点的路径长度比当前最短路径短,则更新最短路径。3.
重复步骤 2,直到所有顶点都被访问。
复杂度分析
迪杰斯特拉算法的时间复杂度为 O(V²),其中 V 是图中的顶点数。空间复杂度为 O(V)。
应用
迪杰斯特拉算法广泛应用于各种领域,包括:- 路径规划(例如,Google 地图) - 网络路由 - 任务调度
变体
迪杰斯特拉算法有几种变体,包括:-
斐波那契堆迪杰斯特拉:
使用斐波那契堆来维护候选顶点,提高时间复杂度至 O(E + V log V)。 -
A
算法:
在迪杰斯特拉算法的基础上,加入启发函数来指导搜索方向。
**数据结构:迪杰斯特拉算法****简介**迪杰斯特拉算法是一种贪心算法,用于解决加权有向图(图中边的权重为非负)中的单源最短路径问题。该算法从一个给定的源点开始,依次找到源点到图中所有其他顶点的最短路径。**算法步骤**1. **初始化:**- 将源点标记为已访问。- 将源点到自身的最短路径初始化为 0。- 将源点到其他所有顶点的最短路径初始化为无穷大。2. **循环:**- 从所有已访问的顶点中选择一个最短路径最短的顶点。- 将该顶点标记为已访问。- 更新该顶点到其他所有顶点的最短路径:- 对于该顶点相邻的每个未访问顶点,计算通过该顶点的路径长度。- 如果通过该顶点的路径长度比当前最短路径短,则更新最短路径。3. **重复步骤 2,直到所有顶点都被访问。****复杂度分析**迪杰斯特拉算法的时间复杂度为 O(V²),其中 V 是图中的顶点数。空间复杂度为 O(V)。**应用**迪杰斯特拉算法广泛应用于各种领域,包括:- 路径规划(例如,Google 地图) - 网络路由 - 任务调度**变体**迪杰斯特拉算法有几种变体,包括:- **斐波那契堆迪杰斯特拉:**使用斐波那契堆来维护候选顶点,提高时间复杂度至 O(E + V log V)。 - **A* 算法:**在迪杰斯特拉算法的基础上,加入启发函数来指导搜索方向。