📜  Dijkstra最短路径算法的应用

📅  最后修改于: 2021-09-04 08:33:17             🧑  作者: Mango

Dijkstra 算法是解决图中许多具有非负边权重的单源最短路径问题的最流行的算法之一,即找到图上两个顶点之间的最短距离。它由计算机科学家Edsger W. Dijkstra于 1956 年构思,并于三年后发表。

Dijkstra 算法有几个现实世界的用例,其中一些如下:

  1. Google Maps 中的数字地图服务:很多时候我们试图在 G-Maps 中找到从一个城市到另一个城市,或从您所在位置到最近的所需位置的距离。遇到了最短路径算法,因为有各种路线/路径连接它们,但它必须显示最小距离,因此使用 Dijkstra 算法来查找沿路径的两个位置之间的最小距离。将印度视为一个图,以顶点表示一个城市/地点,以两个城市/地点之间的路线为边,然后通过使用此算法,得出任意两个城市/地点之间或从一个城市/地点到另一个城市的最短路线/place 可以计算。
  2. 社交网络应用程序:在许多应用程序中,您可能已经看到该应用程序会建议特定用户可能认识的朋友列表。您认为许多社交媒体公司如何有效地实施此功能,尤其是当系统拥有超过 10 亿用户时。可以使用通过握手或用户之间的连接测量的用户之间的最短路径来应用标准 Dijkstra 算法。当社交网络图很小时,它使用标准的 Dijkstra 算法以及其他一些特征来寻找最短路径,但是,当图越来越大时,标准算法需要几秒钟的时间来计算和交替高级使用算法。
  3. 电话网络:众所周知,在电话网络中,每条线路都有一个带宽“b”。传输线的带宽是该线可以支持的最高频率。通常,如果某条线路中信号的频率较高,则该线路会降低信号。带宽表示线路可以传输的信息量。如果我们把一个城市想象成一个图,顶点代表交换站,边代表传输线,边的权重代表“b”。因此,如您所见,它可以归入最短距离问题的类别,可以使用 Dijkstra。
  4. 查找开放最短路径优先的 IP 路由:开放最短路径优先 (OSPF) 是一种链路状态路由协议,用于使用自己的最短路径优先查找源路由器和目标路由器之间的最佳路径。 Dijkstra 算法广泛用于路由器更新转发表所需的路由协议。该算法提供了从源路由器到网络中其他路由器的最短成本路径。
  5. 飞行议程:例如,如果一个人需要软件来为客户制定飞行议程。代理可以访问包含所有机场和航班的数据库。除了航班号、始发机场和目的地,航班还有出发和到达时间。具体而言,代理希望在给定始发机场和开始时间的情况下确定目的地的最早到达时间。在那里这个算法开始使用。
  6. 指定文件服务器:在LAN(局域网)中指定文件服务器,可以使用Dijkstra 算法。考虑将文件从一台计算机传输到另一台计算机需要无限长的时间。因此,为了最大限度地减少从文件服务器到网络上其他每台计算机的“跃点”数,想法是使用 Dijkstra 算法来最小化网络之间的最短路径,从而使跃点数最少。
  7. 机器人路径:如今,无人机和机器人已经出现,有些是手动的,有些是自动化的。自动化并用于将包裹运送到特定位置或用于执行任务的无人机/机器人加载了此算法模块,以便在知道来源和目的地时,机器人/无人机按照以下顺序在有序方向上移动在最短的时间内保持交付包裹的最短路径。

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