BFS和Dijkstra算法的运行时间比较
创始人
2024-12-01 02:31:29
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BFS和Dijkstra算法都是最短路径算法,在不同情况下它们的运行时间各有优劣。一般而言,BFS比Dijkstra算法运行时间更短,但是BFS不适合处理边权重不同的图。

下面是Python代码示例,比较了BFS和Dijkstra算法在不同情况下的运行时间:

import time
import heapq
from collections import deque

class Graph:
    def __init__(self):
        self.vertices = {}

    def add_vertex(self, name, edges):
        self.vertices[name] = edges
    
    # BFS algorithm
    def short_path_bfs(self, start, end):
        visited = {start}
        queue = deque([(start, 0)])
        while queue:
            vertex, distance = queue.popleft()
            if vertex == end:
                return distance
            for neighbor in self.vertices[vertex]:
                if neighbor not in visited:
                    visited.add(neighbor)
                    queue.append((neighbor, distance+1))

    # Dijkstra's algorithm
    def short_path_dijkstra(self, start, end):
        heap = [(0, start)]
        visited = set()
        while heap:
            (cost, vertex) = heapq.heappop(heap)
            if vertex in visited:
                continue
            visited.add(vertex)
            if vertex == end:
                return cost
            for (neighbor, c) in self.vertices[vertex].items():
                if neighbor not in visited:
                    heapq.heappush(heap, (cost+c, neighbor))

# Testing BFS vs Dijkstra
g1 = Graph()
g1.add_vertex('A', {'B':1, 'C':4})
g1.add_vertex('B', {'A':1, 'C':2, 'D':5})
g1.add_vertex('C', {'A':4, 'B':2, 'D':1})
g1.add_vertex('D', {'B':5, 'C':1})

print("BFS running time:")
start_time = time.time()
print(g1.short_path_bfs('A', 'D'))
print("Elapsed time: %s seconds" % (time

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