Dijkstra算法与MATLAB实现:单源最短路径探索

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本资源是一份详细介绍了图论算法及MATLAB程序的文档,主要关注于单源最短路径问题及其解决方案——Dijkstra算法。Dijkstra算法是一种用于解决最短路径问题的贪心算法,其核心思想是从给定的源点开始,逐步扩展到图中的其他点,每次选择当前未访问的节点中与源点距离最小的节点,直到所有节点都被访问或达到终点。 1.1 Dijkstra算法的步骤: - 初始化:设一个集合S包含源点,所有其他点标记为未访问,记录每个点到源点的最短距离(初始为无穷大),以及到达这些点的前一个节点(初始为空)。 - 路径更新:在S中选择距离源点最近但未访问过的节点v,通过遍历相邻节点更新它们的距离和前驱节点,直至找到整个图中的最短路径。 - 扩展:如果存在更短路径到达某个节点,更新其距离和前驱节点;重复此过程,直到找到目标节点或确定无更短路径。 - 结果存储:在MATLAB实现中,使用距离矩阵表示节点间的权重,通过查找并更新距离最小的节点来推进算法。 文档还提供了MATLAB函数`Dijkstra(ma)`的实现代码,该函数接收一个距离矩阵`ma`作为输入,返回一个矩阵,其中包含每个节点的极点号、最短距离和前驱节点。函数通过双重循环迭代,首先找到未访问节点中的最小距离,然后更新已访问节点的最短路径信息。 总结起来,这份文档不仅解释了Dijkstra算法的基本概念和工作原理,还提供了实际的编程实现,对于理解和应用图论中的单源最短路径问题具有很高的实用价值。