用有向网来表示交通网络,其中顶点表示地点,弧表示两个地点有路连通,弧上的权值表示两地点之间的距离或交通费或途中所花费的时间等等,最短路径就是寻找各边权值之和最小的路径。
最短路径与最小生成树不同,路径上不一定包含n个顶点,也不一定包含n-1条边。
第一类问题:两点间最短路径
迪杰斯特拉算法(时间复杂度O()):
1、初始化:先找出从源点到各终点
的直达路径(
,
),即通过一条弧到达的路径,若需通过两条或以上的弧则将距离记为无穷远,将全部顶点分为两个集合:S(以求出的最短路径的顶点的集合)和T(尚未确定最短路径的顶点集合)
2、选择:从这些路径中选出一条长度最短的路径(,u),同时将路径的两个顶点加入S中,从T中删除两个顶点
3、更新:然后对其余路径进行适当调整,即若原先图中有弧 (,
),而(
,u)+(u,
)<(
,
)就用(
,u,
)代替(
,
)
4、在调整后的各条路径中,重复2、3步骤直至T集合为空
第二类问题:所有顶点间的最短路径
迪杰特斯拉算法:每次以一个顶点为源点,重复该算法n次(时间复杂度O())
弗洛伊德算法:
算法思想:逐个顶点试探,从到
的所有可能存在的路径中选取长度最短的路径
步骤:初始时设置一个n阶方阵,令其对角线元素为0,若存在弧< ,
>,则对应元素为权值,否则为无穷。逐步试着在原直接路径中增加中间顶点,若加入中间顶点后路径变短,则修改之,否则维持原样,所有顶点试探完毕,算法结束。