JavaScript 中的 Dijkstra 算法
Dijkstra 算法是一种用于查找加权图中节点之间最短路径的算法。我们将在创建图时使用新的 addEdge 和 addDirectedEdge 方法为边添加权重。让我们看看此算法的工作原理 -
- 创建一个距离集合,并将所有顶点的距离设置为无穷大,除了源节点。
- 将源节点入队到一个最小优先级队列中,优先级为 0,因为距离为 0。
- 启动一个循环,直到优先级队列为空,并出队距离最小的节点。
- 如果“当前节点距离 + 边权重 < 下一个节点距离”,则更新与弹出节点相连的节点的距离,然后将该节点与新距离一起推入队列。
- 继续直到优先级队列为空。
此算法基本上所做的是假设所有节点与源节点的距离都为无穷大。然后它开始考虑边,并跟踪节点与源节点的距离,如果在此过程中找到成本更低的路径,则更新该距离。
让我们看看代码中的这个实现 -
示例
djikstraAlgorithm(startNode) { let distances = {}; // Stores the reference to previous nodes let prev = {}; let pq = new PriorityQueue(this.nodes.length * this.nodes.length); // Set distances to all nodes to be infinite except startNode distances[startNode] = 0; pq.enqueue(startNode, 0); this.nodes.forEach(node => { if (node !== startNode) distances[node] = Infinity; prev[node] = null; }); while (!pq.isEmpty()) { let minNode = pq.dequeue(); let currNode = minNode.data; let weight = minNode.priority; this.edges[currNode].forEach(neighbor => { let alt = distances[currNode] + neighbor.weight; if (alt < distances[neighbor.node]) { distances[neighbor.node] = alt; prev[neighbor.node] = currNode; pq.enqueue(neighbor.node, distances[neighbor.node]); } }); } return distances; }
您可以使用以下方法进行测试 -
示例
let g = new Graph(); g.addNode("A"); g.addNode("B"); g.addNode("C"); g.addNode("D"); g.addNode("E"); g.addNode("F"); g.addNode("G"); g.addDirectedEdge("A", "C", 100); g.addDirectedEdge("A", "B", 3); g.addDirectedEdge("A", "D", 4); g.addDirectedEdge("D", "C", 3); g.addDirectedEdge("D", "E", 8); g.addDirectedEdge("E", "F", 10); g.addDirectedEdge("B", "G", 9); g.addDirectedEdge("E", "G", 50); console.log(g.djikstraAlgorithm("A"));
输出
这将给出以下输出 -
{ A: 0, B: 3, C: 7, D: 4, E: 12, F: 22, G: 12 }
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