迪杰斯特拉算法实现：Java版本的最短路径解析

"迪杰斯特拉(Dijkstra)算法是一种用于寻找图中两个节点间最短路径的算法，由荷兰计算机科学家艾兹格·迪杰斯特拉在1956年提出。这个Java实现展示了如何在一个有向图中应用该算法。代码中定义了`Node`类来表示图中的节点，并通过`linkedNode`属性存储相邻节点，`setValue`方法设置节点间的边权重。算法的主要数据结构包括`openList`（未访问节点）和`closeList`（已访问节点）。" 迪杰斯特拉算法的核心在于每次选择当前未访问节点中距离起点最近的一个，并更新其相邻节点的距离。以下是算法的详细步骤： 1. 初始化：设置起点（在这个例子中是`A201`）的距离为0，其他所有节点的距离为无穷大（通常用一个非常大的数字表示），并将所有节点放入未访问列表`openList`。 2. 循环处理： - 从`openList`中选取具有最小距离的节点，这里是`A201`。 - 将选中的节点（例如`A201`）移动到已访问列表`closeList`。 - 遍历`A201`的所有相邻节点（`B`、`C`、`F`），对于每个相邻节点`n`： - 如果`n`已在`closeList`中，则跳过（因为已经找到了一条更短的路径）。 - 如果`n`不在`openList`中，则将其添加到`openList`，并设置其通过`A201`到达的距离。 - 否则，检查通过`A201`到达`n`的路径是否比已知的路径更短，如果是，则更新`n`的距离值。 3. 重复步骤2，直到目标节点被添加到`closeList`或`openList`为空（无路径可达）。 4. 最终，`closeList`包含了从起点到所有可达节点的最短路径，可以通过回溯这些节点的父节点来构造出具体的路径。 在这个Java实现中，`Node`类的定义如下： ```java class Node { String name; List<Node> linkedNode; Map<Node, Integer> distanceFromStart; // constructor, getters, setters... } ``` `distanceFromStart`映射存储了从起点到该节点的当前最短距离。`linkedNode`列表则存储了与该节点相连的其他节点，`setValue`方法用于设置节点间的边权重，例如： ```java A201.setValue(B, 14); // A201到B的距离是14 ``` 在实际应用中，迪杰斯特拉算法常用于路由选择、网络通信和图形理论等领域。由于它只考虑了边的非负权重，如果图中存在负权重边，迪杰斯特拉算法可能无法正确找到最短路径，此时可以使用其他算法，如贝尔曼-福特算法。