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[공간분석] 다익스트라 Dijkstra 알고리즘

김 홍시 2023. 10. 10.
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Dijkstra의 알고리즘은 그래프 검색 알고리즘으로 그래프의 단원 최단 경로 문제를 음이 아닌 에지 가중치로 해결하여 최단 경로 트리를 생성합니다. 이 알고리즘은 컴퓨터 과학 분야에 존재하며 지리학 연구 내에 엄격하게 존재하지는 않지만 지리 정보 시스템(GIS) 및 공간 분석 분야에 응용되고 있습니다.

기본적인 개요는 다음과 같습니다:

**다이크스트라의 알고리즘**:

1. **초기화**:
   - 모든 노드를 방문하지 않음으로 표시합니다.
   - 시작 노드까지의 거리를 0으로 설정하고 다른 모든 노드의 거리를 무한대로 설정합니다.
   - 시작 노드를 현재 노드로 설정합니다.

2. **주 루프**:
   - 현재 노드의 경우 모든 인접 노드를 고려합니다.
   - 각 이웃까지의 잠정 거리를 계산합니다.
   - 새 임시 거리가 해당 인접에 대해 현재 기록된 거리보다 작을 경우 해당 인접에 대해 최단 거리를 업데이트합니다.
   - 모든 이웃을 고려한 후 현재 노드를 방문한 것으로 표시합니다.
   - 가장 작은 잠정거리를 가진 방문하지 않은 노드를 선택하여 새로운 현재 노드로 설정한 후 이전 단계로 돌아갑니다.

3. **완료**:
   - 알고리즘은 모든 노드를 방문했을 때 종료되며, 이 시점에서 시작 노드에서 다른 모든 노드로 가는 최단 경로가 결정됩니다.

**지리정보시스템(GIS)**의 맥락에서:

Dijkstra의 알고리즘은 라우팅 및 탐색 시스템에서 지도의 두 점 사이의 최단 경로를 찾는 데 사용될 수 있습니다. 만약 도로망(그래프로 표현 가능)이 있다면 교차로는 노드가 될 수 있고 도로 세그먼트는 거리(또는 이동 시간 또는 기타 비용)를 가중치로 하는 간선이 될 수 있습니다. Dijkstra의 알고리즘은 두 교차로 사이의 최단 경로를 찾는 데 적용될 수 있습니다.

그래서 Dijkstra의 알고리즘은 컴퓨터 과학에서 유래한 것이지만 특히 공간 네트워크와 라우팅 문제를 다룰 때 지리학 분야에 실용적으로 적용되고 있습니다. GIS나 교통수단을 중심으로 지리학을 공부하고 있다면 이 알고리즘의 기본을 이해하는 것이 도움이 될 수 있습니다.

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