迪傑斯特拉算法解決的問題是:
在一個有向圖中,求圖中一個節點到其他所有節點的最短距離
算法思路:
每次選取一個離出發點最近且未標記的節點,調整出發點到以這個節點爲中心的周邊節點的最短距離。這個過程持續 n - 1 次,直到所有節點都遍歷完畢。
假設有一個這樣的圖(圖片出處:Dijkstra算法Java實現):
求節點 1 到其他節點的最短距離,代碼實現如下:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int MAX = Integer.MAX_VALUE; // 無法到達時距離設爲 Integer.MAX_VALUE
int[][] weight={
{0,1,12,MAX,MAX,MAX},
{MAX,0,9,3,MAX,MAX},
{MAX,MAX,0,MAX,5,MAX},
{MAX,MAX,4,0,13,15},
{MAX,MAX,MAX,MAX,0,4},
{MAX,MAX,MAX,MAX,MAX,0}
};
int start = 0; // 選擇出發點
System.out.println(Arrays.toString(solution(weight,start)));
}
private static int[] solution(int[][] weight, int start) {
boolean[] visit = new boolean[weight.length]; // 標記某節點是否被訪問過
int[] res = new int[weight.length]; // 記錄 start 點到各點的最短路徑長度
for (int i = 0; i < res.length; i++) {
res[i] = weight[start][i];
}
// 查找 n - 1 次(n 爲節點個數),每次確定一個節點
for(int i = 1; i < weight.length; i++) {
int min = Integer.MAX_VALUE;
int p = 0;
// 找出一個未標記的離出發點最近的節點
for(int j = 0; j < weight.length; j++){
if(j != start && !visit[j] && res[j] < min){
min = res[j];
p = j;
}
}
// 標記該節點爲已經訪問過
visit[p] = true;
for (int j = 0; j < weight.length; j++){
if (j == p || weight[p][j] == Integer.MAX_VALUE) { // p 點不能到達 j
continue;
}
if (res[p] + weight[p][j] < res[j]){
res[j] = res[p] + weight[p][j]; //更新最短路徑
}
}
}
return res;
}
}