[发明专利]一种多条最短路径的快速寻找方法

摘要

本发明公开了一种多条最短路径的快速寻找方法，属于计算机网络领域，解决源结点到每个其他结点的多条(假定为K)最短路径计算问题。现有技术中采用Dijkstra、A*算法等经典方法，需要多次迭代，计算复杂；同时，所计算路径不能有效避免回路，实际利用价值低。本发明提出的方法可以一次求出源节点到所有其他结点的K最短路径，并且没有回路。假定水流从源结点出发恒速流动，每到达一个汇流点后开始分流。在汇流点处记录分流信息，得到源结点到该汇流点的一条最短路径，汇流点记录了K条分流信息后停止分流；依此进行，当所有汇流点记录下K条分流信息，即获得源结点到所有汇流点的最短K条路径。本发明可用于物流调度、GPS导航等实际中。

主权项

一种多条最短路径的快速寻找方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)导入地图，用户确定源结点和各目的结点，以及所需寻找的最短路径数目K，即源结点到每一个目的结点都要求出最短的K条路径；(2)定义水流数据结构W(NodeList，reachTime)，WList和P，其中W表示一股水流，NodeList是一个链表，保存水流已经经过的目的结点以及即将流入的目的结点，reachTime表示水流到达NodeList中各目的结点的时间，WList中存储的是当前网路中流动的水流，并按到达时间升序排列，P中存储了源结点到每个目的结点的最短的K条路径；(3)初始化数据结构，从源结点沿可走路径引出恒速水流W1,…,WJ，J为源结点可走路径的数目；将W1,…,WJ按到达时间升序排列插入WList中；(4)从WList中取出第一条水流信息Wc，并将WList中的Wc删除，取出Wc中目的结点Nt，在P中查看Nt是否已经找到了K条路径，若是，终止该目的结点Nt水流分流，转到步骤(6)，否则，转到步骤(5)；(5)将Wc中NodeList分量保存到P中，接着分流目的结点Nt之前，判断目的结点Nt分流到达的目的结点是否在P的NodeList分量中，若没有,将目的结点Nt分流后到达的目的结点按水流到达时间的升序插入到WList中,否则放弃该可走路径；(6)判断WList是否为空，若是，结束程序返回P，否则转到步骤(4)。