Python实现SPFA算法

以下是关于 SPFA算法的博客大纲和每个部分的详细内容。SPFA（Shortest Path Faster Algorithm）是一种解决单源最短路径问题的算法，效率高于经典的Bellman-Ford算法。该博客将介绍SPFA算法的原理，Python实现，并结合设计模式的应用，展示如何使用设计模式提升代码的可扩展性和可维护性。

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第一部分：SPFA算法概述与原理

1.1 什么是SPFA算法？

SPFA（Shortest Path Faster Algorithm）是一种求解单源最短路径问题的算法，它是对Bellman-Ford算法的改进，能够在某些情况下提供更快的运行速度。SPFA的基本思想是通过维护一个队列，动态地更新每个点的最短路径。在每次更新时，SPFA只考虑那些距离源点最短的节点，从而避免了对所有边的重复处理，显著提高了效率。

1.2 SPFA算法的工作原理

SPFA算法的原理可以描述为以下几个步骤：

1. 初始化：

   • 将源点的最短路径设为0，其它所有点的最短路径初始化为无