算法导论24章单源最短路径—Bellman-Ford算法 Dijkstra算法

news2024/12/24 2:22:39

松弛操作

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松弛操作就是判断从现在s到v的路径更近,还是我从s到u再到v更近,选一个更近的走。

松弛操作的例子

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松弛是唯一导致最短路径估计和前驱结点变化的操作

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Bellman-Ford算法

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第一个循环,循环V-1次,每次循环对所有的边都松弛一次,所以最终每条边都松弛了V-1次
最后对每条边再判断一下,如果每条路径都已经是最短了,就不会再出现从s到u到v比s到v更短的情况,因为前面的松弛就已经找出了这种情况,V-1次已经可以保证把所有可能都找完,而现在又出现这种情况,说明存在负环,只有存在负环才可以无限的把路径长度减小
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有向无环图的单源最短路径问题

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Dijkstra算法

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Dijkstra算法与Prim算法很像,Dijkstra算法是BFS的升级版,若要求最短路径由无权变为有权则BFS就不再适用,所以使用Dijkstra算法,故对于无权图,用Dijkstra算法其实就是BFS,因为Dijkstra算法每次选择集合V-S中“最轻”或“最近”的结点加入集合S中,该算法使用的是贪心策略,该算法每次选择结点u加入集合S时,有在这里插入图片描述
Dijkstra算法像Prim算法的地方是,两个算法都使用最小优先队列来寻找给定集合(Dijkstra算法中的S集合与Prim算法中逐步增长的树)之外的“最轻”结点,将该结点加人到集合里,并对位于集合外面的结点的权重进行相应调整。
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