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最短路徑樹

最短路径树(shortest-path tree),是一种使用最短路径算法生成的数据结构

定义

考虑一个连通无向图 ,一个以顶点 为根节点的最短路径树 是图 满足下列条件的生成树——树 中从根节点 到其它顶点 的路径距离,在图 中是从  的最短路径距离。

在一个所有最短路径都明确(例如没有负长度的环)的连通图中,我们可以使用如下算法构造最短路径树:

  1. 使用戴克斯特拉算法贝尔曼-福特算法计算图 G 中从根节点 v 到 顶点 u 的最短距离 
  2. 对于所有的非根顶点 ,我们可以给 分配一个父顶点   连接至u且  。当有多个 满足条件时,选择从v到 的最短路径中边最少的 。当存在零长度环的时候,这条规则可以避免循环。
  3. 用各个顶点和它们的父节点之间的边构造最短最短路径树。

上面的算法保证了最短路径树的存在。像最小生成树一样,最短路径树通常也不是唯一的。

在所有边的权重都相同的时候,最短路径树和广度优先搜索树一致。在存在负长度的环时,从 到其它顶点的最短简单路径不一定构成最短路径树。

外部文献

  • Cahn, Robert S. Wide Area Network Design. 1998. 

参见

最短路徑樹, 此條目已列出參考文獻, 但因為沒有文內引註而使來源仍然不明, 2018年1月5日, 请加上合适的文內引註来改善这篇条目, 此條目需要补充更多来源, 2018年1月5日, 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的内容可能會因為异议提出而移除, 致使用者, 请搜索一下条目的标题, 来源搜索, 网页, 新闻, 书籍, 学术, 图像, 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源, 判定指引, 最短路径树, shortest, path, tree, 是一种使用最短路径算法生成的数据结构树, 定义, . 此條目已列出參考文獻 但因為沒有文內引註而使來源仍然不明 2018年1月5日 请加上合适的文內引註来改善这篇条目 此條目需要补充更多来源 2018年1月5日 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目 无法查证的内容可能會因為异议提出而移除 致使用者 请搜索一下条目的标题 来源搜索 最短路徑樹 网页 新闻 书籍 学术 图像 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源 判定指引 最短路径树 shortest path tree 是一种使用最短路径算法生成的数据结构树 定义 编辑考虑一个连通无向图G displaystyle G 一个以顶点v displaystyle v 为根节点的最短路径树T displaystyle T 是图G displaystyle G 满足下列条件的生成树 树T displaystyle T 中从根节点v displaystyle v 到其它顶点u displaystyle u 的路径距离 在图G displaystyle G 中是从v displaystyle v 到u displaystyle u 的最短路径距离 在一个所有最短路径都明确 例如没有负长度的环 的连通图中 我们可以使用如下算法构造最短路径树 使用戴克斯特拉算法或贝尔曼 福特算法计算图 G 中从根节点 v 到 顶点 u 的最短距离d i s t u displaystyle dist u 对于所有的非根顶点u displaystyle u 我们可以给u displaystyle u 分配一个父顶点 p u displaystyle p u p u displaystyle p u 连接至u且 d i s t p u e d g e d i s t p u u d i s t u displaystyle dist p u edge dist p u u dist u 当有多个p u displaystyle p u 满足条件时 选择从v到p u displaystyle p u 的最短路径中边最少的p u displaystyle p u 当存在零长度环的时候 这条规则可以避免循环 用各个顶点和它们的父节点之间的边构造最短最短路径树 上面的算法保证了最短路径树的存在 像最小生成树一样 最短路径树通常也不是唯一的 在所有边的权重都相同的时候 最短路径树和广度优先搜索树一致 在存在负长度的环时 从v displaystyle v 到其它顶点的最短简单路径不一定构成最短路径树 外部文献 编辑Cahn Robert S Wide Area Network Design 1998 参见 编辑最短路径问题 取自 https zh wikipedia org w index php title 最短路徑樹 amp oldid 75590014, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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