单源最短路径SSSP之松弛操作

最短路径 最短路径算法 单源最短路径算法简称SSSP,是说给定一张有向图,从1号顶点出发,求出长度为n的d数组,其中d数组表示从1到i的最短路径的长度 对于无向图,我们通常把无向边看成两条相反的有向边,也就是在存储的时候存两次 单源,就是说以一个固定的点为起点的最短路径 dijkstra算法 O(N2) dijkstra算法的流程如下: 1.初始化最短路径数组d[1]=0表示自己到自己的长度为0,其他的点设置为正无穷 2.找出来一个没有被标记的、d[x]最小的节点x,然后标记x 3.扫描x的所有链边(x,y,z)如果 阅读详情

单源最短路径SSSP算法中使用了 松弛(relaxation)操作,即更新两点的最短路径

形象的理解:

原来用一根橡皮筋连接a、b两点,现在有一点v到b的距离更短,则用v点替换橡皮筋的a点,使得v、b连接在一起。这样缓解橡皮筋紧绷的压力,使其变得松弛,即松弛操作。

我们规定每个节点都有一个 dist 值,dist[v] 值记录的是从源点可达的顶点v的最短距离,每个节点也都有一个p指针指向他的前驱节点。松弛操作就是去更新 dist 的值。

                                                                                    

源点是节点S,以S点为起点计算到A、B点的最短路径。

节点B的 dist 值为8,表示从源点 S 到 B之前的最短距离是8,而节点A的 dist 值为3,表示从源点 S 到 A 之前的最短距离是3。而当我们发现AB这个边时,以A为父节点,从 A 到 B 的距离比较近 3+2=5,比8要小,所以我们去更新 B 的 dist 值,同时把 B 的前驱节点设置成 A。这个过程就是松弛操作。

松弛操作 伪代码:对边(u,v)进行的松弛操作

每个单源最短路径算法中都会调用INITIALIZE-SINGLE-SOURCE,然后重复对边进行松弛的过程。另外,松弛是改变最短路径和前趋的唯一方式。各个单源最短路径算法间区别在于对每条边进行松弛操作的次数,以及对边执行松弛操作的次序有所不同。在Dijkstra算法以及关于有向无回路图的最短路径算法中,对每条边执行一次松弛操作。在Bellman-Ford算法中,每条边要执行多次松弛操作。

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