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SPFA算法的基本流程
發(fā)布時(shí)間: 2023-05-15
SPFA算法,全稱為Shortest Path Faster Algorithm,是求解單源最短路徑問(wèn)題的一種常用算法,它可以處理有向圖或者無(wú)向圖,邊權(quán)可以是正數(shù)、負(fù)數(shù),但是不能有負(fù)環(huán)。
1. 初始化
首先我們需要起點(diǎn)s到其他頂點(diǎn)的距離初始化為一個(gè)很大的值(比如9999999,像是 JAVA 中可以設(shè)置 Integer.MAX_VALUE 來(lái)使),并將起點(diǎn)s的距離初始化為0。同時(shí),我們還需要將起點(diǎn)s入隊(duì)。
2. 迭代
每次從隊(duì)列中取出一個(gè)頂點(diǎn)u,遍歷所有從u出發(fā)的邊,對(duì)于邊(u,v)(其中v為從u可以到達(dá)的頂點(diǎn)),如果s->u->v的路徑長(zhǎng)度小于s->v的路徑長(zhǎng)度,那么我們就更新s->v的路徑長(zhǎng)度,并將v入隊(duì)。
3. 循環(huán)
不斷進(jìn)行步驟2,直到隊(duì)列為空。
4. 判斷
最后,我們可以得到從起點(diǎn)s到各個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑長(zhǎng)度,如果存在無(wú)窮小的距離,則說(shuō)明從起點(diǎn)s無(wú)法到達(dá)該頂點(diǎn)。
需要注意的是,在每次迭代中,只有當(dāng)前連通塊中的頂點(diǎn)會(huì)被更新,因此SPFA算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(VE+V^2),其中V是頂點(diǎn)數(shù),E是邊數(shù)。