中国大师——段凡丁

作为一名学习计算机的人，怎能不知道一位中国大师的名字呢？
他，就是段凡丁——SPFA的发明者。

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个人简介

段凡丁，男，高级工程师，重庆万州人，重庆大学计算机专业毕业。现任西南交通大学软件学院副院长、信息网络中心副主任、软件学院工会主席。重庆市万州区科技顾问团顾问、四川省政府采购评标专家。长期从事计算机网络、算法分析的研究、计算机应用系统开发、管理和教学工作。主研”微机远程网络辅助企业管理系统”。

科研成果

主编有《数据库基础及应用》、《计算机网络应用教程》、《新编计算机应用导论》三部专著。在各类科技杂志上发表论文30多篇，主要有《关于最短路径的SPFA快速算法》、《?O(n)时间复杂性的超快速分类算法》、《独立于数据量的高效检索》、《电力计量计费自动化系统的设计与应用》、《基于远程架构C/S的铁路建设投资管理系统》等。主持开发的项目20多项，主要有”四川交通职业技术学院校园网”、”乐山师范学院校园网”、”信阳师范学院校园网”、”兰州交通大学图书馆网络信息系统”、”西藏中小企业科技信息发布平台”、”郑州、武汉、西安铁路工程指挥部网络及应用系统”等。

最短路径问题一直是计算机科学、图论、交通运输、运筹学等学科的一个研究热点。段凡丁于1994年发表的最短路径SPFA算法，其高效性和易实现性比国际上著名的Dijkstra算法和Bellman-Ford算法更具优势，突破性地取得巨大成绩，成为了经典的算法之一。在国内外的NOIP(全国青少年信息学奥林匹克联赛) 和ACM-ICPC(ACM国际大学生程序设计竞赛)竞赛中受到广泛的关注和学习，赢得了强烈的反响和好评。SPFA算法已被收入百度百科的科技词条。

事实上，在Bellman-Ford算法原论文中就提到了队列优化，在国内取名为SPFA而广为流传，在国际上名字就叫Bellman–Ford队列优化。SPFA的复杂度在严格意义上仍旧为O(VE)，只不过在随机数据中效果很好，以下为作者原文对复杂度的证明:

算法编程后实际运算情况表明m一般没有超过2n.事实上顶点入队次数m是一个不容易事先分析出来的数,但它确是一个随图的不同而略有不同的常数.所谓常数,就是与e无关,与n也无关,仅与边的权值分布有关.一旦图确定,权值确定,原点确定,m就是一个确定的常数.所以SPFA算法复杂度为O(E)(证毕)

作者并没有从均摊意义上给予证明，只是通过实践发现效果不错，便断言复杂度为O(E)。如今有人给出了证明，Bellman–Ford队列优化(SPFA)的复杂度并不是O(E)。(证明详见维基百科Bellman–Ford algorithm)

成果及获奖

获四川省1986年科技进步三等奖;主持”SAP5与SIEMENS 7570C计算机系统接口优化”项目，获四川省1989年优秀软件三等奖;主研”电力计量计费自动化系统”，获深圳市2000年科技进步三等奖、国家经贸委1999年国家级新产品奖;主研”铁路建设投资管理系统”，获铁道部2004年优秀勘察设计软件二等奖、第八届全国优秀工程设计软件铜质奖。