[发明专利]一种直线优化的最短路径搜索方法

说明书

技术领域

本发明涉及路径搜索领域，具体涉及一种直线优化的最短路径搜索方法。 

背景技术

最短路径法求解最为著名的是Dijkstra搜索方法。原始Dijkstra搜索方法将网络结点分为未标记结点、临时标记结点和永久标记结点三种类型。网络中所有结点首先初始化为未标记结点，在搜索过程中和最短路径结点相连通的结点为临时标记结点，每一次循环都是从临时标记结点中搜索距源点路径长度最短的结点作为永久标记结点，直至找到目标结点或者所有结点都成为永久标记结点才结束搜索过程。 

原始Dijkstra搜索过程中，由于临时标记结点无序地存储，因此每次在临时标记结点中搜索路径最短的结点时，都要遍历所有的临时标记结点。减小算法中搜索的范围，以尽快达到目标结点，是一种行之有效的优化方法。 

从图2中可以看出，原始Dijkstra搜索方法可以近似为以源结点为圆心的一系列同心圆，搜索过程没有考虑目标结点所在的方向或者位置，从源结点出发的搜索过程中，其他结点与目标结点被搜索到的概率是相同的。而直线优化Dijkstra的搜索方法过程，可以近似为以源结点和目标结点为焦点的一系列同心椭圆。因为永久标记结点的选取原则是：当前结点距离源结点的最短路径距离与次结点到终点的直线距离之和最小者被选取为永久标记结点，所以一般来说其搜索过程明显趋向于目标结点，搜索到的结点少于原始Dijkstra搜索方法，搜索过程结束的时间也会明显少于原始Dijikstra方法。 

发明内容 

本发明的目的是提供一种直线优化的最短路径搜索方法，将临时标记结点到源结点的最短路径距离与该临时结点到目标结点的直线距离之和作为从临时结点集合中选取永久标记结点的依据，克服了现有技术中遍历的结点个数多、搜索速度慢的缺陷。 

为了达到以上发明目的，本发明提供了一种获取两地间最短路径的方法，所述获取两地间最短路径的方法包括步骤： 

S1，获取两地的起点、终点以及所述起点的相邻点； 

S2，获取所述相邻点到起点之间的最短路径距离； 

S3，获取上述各相邻点与终点之间的直线距离； 

S4，获取上述最短路径距离与直线距离之和的最小值以及取得该最小值的点； 

S5，判断上述取得最小值的点是否是终点，如果是，则获取上述起点经所述取得该最小值的点到终点的路径距离为起点与终点之间的最短路径距离；如果否，则获取上述取得该最小值的点的所有相邻点，然后转步骤S2，其中用所述取得该最小值的点的相邻点取代步骤S2中所述的相邻点。 

其中，所述步骤S1中起点的相邻点为与起点有路径的点。 

其中，所述步骤S5之前还包括： 

SA，判断上述取得该最小值的点是否有相邻点，如果没有，则获取上述起点经所述取得该最小值的点到终点的路径距离为起点与终点之间的最短路径距离，如果有，则转步骤SB 

SB，判断所述取得该最小值的点的相邻点是否被选取作过最小 值点，如果是，则获取上述起点经所述取得该最小值的点到终点的路径距离为起点与终点之间的最短路径距离，如果否，则转步骤S2。 

本发明还提供了一种获取两地间最短路径的装置，所述获取两地间最短路径的装置包括： 

输入单元，用于输入两地的起点、终点以及与所述起点的相邻点； 

计算单元，与所述输入单元相连，获取上述各相邻点到起点之间的最短路径距离、上述各相邻点与终点的直线距离；以及上述最短路径距离与直线距离之和的最小值； 

判断单元，与所述计算单元相连，用于判断使得起点与其所有相邻点的最短路径距离及所述起点的相邻点与终点的直线距离之和取得最小值的点； 

输出单元，与所述判断单元相连，用于输出所述最短路径距离。 

本发明所提供的直线优化的最短路径搜索方法，将临时标记结点到源结点的最短路径距离与本临时结点到目标结点的直线距离之后作为从临时结点集合中选取永久标记结点的依据，减少搜索中遍历的结点个数，从而提高搜索的速度。 

附图说明

图1是本发明最短路径搜索方法中选取永久标记结点的理论依据示意图； 

图2是原始Dijkstra搜索方法与本发明直线优化最短路径搜索方法最大搜索范围示意图； 

图3是本发明直线优化最短路径搜索方法的流程示意图； 

图4是本发明直线优化最短路径搜索装置结构示意图； 

图5是本发明应用于城市间公路信息查询系统的城市间公路情况示意图。 

具体实施方式