グラフ理論の問題
頂点集合 をもつ重みつき単純無向グラフ があり、辺とその重みは次の 11 本である。
ここで、たとえば は頂点 と を結ぶ重み の辺を表す。道の長さをその道に含まれる辺の重みの和で定めるとき、頂点 から頂点 への最短路の長さを求めよ。
ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
辺の重みがすべて正なので、ダイクストラ法を使って から近い頂点の順に最短距離を確定していきましょう。
ヒント 2
頂点 の距離が確定したら、隣接する頂点 の暫定距離を で更新します。 から へは直接行くより を経由した方が短くなります。
ヒント 3
と確定します。ここから と の距離を求めましょう。
答えと解説
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解説を読む
辺の重みはすべて正なので、ダイクストラ法で から各頂点への最短距離 を求める。
- はじめに と確定する。 に隣接する頂点の暫定距離は 。
- 暫定距離が最小の を と確定する。 から更新すると 、、。
- を と確定する。 から更新すると 。
- を と確定する。 から更新すると 、。
- を と確定する。 から更新すると 、。
- を と確定する。 から更新すると 。
- 最後に を と確定する。
最短路は で、長さは である。
よって、求める最短路の長さは である。
別解
ダイクストラ法で からの最短距離を求める。
。 から: , 。
最小の (2)を確定: は で 3 に更新、 は 、 は 。
次に (3)を確定: は で 8 に更新。
次に (8)を確定: は で 10、 は 。
次に (10)を確定: は で 13、 は 。
次に (13)を確定: は で 14。
最後に が確定。
最短路は で、長さは 。
検算: 他の候補 は 、 は で、いずれも 14 より大きい。