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戴克斯特拉算法

戴克斯特拉算法(Dijkstra's algorithm)是一種用於解決帶權有向圖中單源最短路徑問題的算法,由荷蘭計算機科學家艾茲赫爾·戴克斯特拉於1956年提出。

戴克斯特拉算法使用廣度優先搜尋的方法,其核心思想是通過不斷選擇當前未訪問節點中距離源節點最近的節點,並更新其鄰居節點的距離值,直到找到源節點到所有其他節點的最短路徑。該算法的輸入包括一個帶權的有向圖G和一個源節點S,算法的目標是找到從S到G中所有其他節點的最短路徑。

戴克斯特拉算法的主要變體包括:原始版本,用於找到兩個頂點之間的最短路徑;更常見的變體,固定一個頂點作為源節點,找到該頂點到圖中所有其他節點的最短路徑,並產生一個最短路徑樹。該算法常用於路由算法或作為其他圖算法的一個子模組,例如,如果圖中的頂點表示城市,邊上的權重表示城市間開車行經的距離,那麼該算法可以用來找到兩個城市之間的最短路徑。

需要注意的是,戴克斯特拉算法主要適用於邊權值為非負的情況,對於包含負權邊的圖,該算法可能不適用。