最短路径的加权有向图最佳方法

Weighted Directed Graph best method for shortest path

对于我正在做的一个问题,我很困惑为什么答案是 BFS 而不是 Dijkstra 算法。

问题是:有一个有 n 个节点和 m 个边的加权有向图 G=(V,E)。每个节点的权重为 1 或 2。问题是找出使用哪种算法来找到 G 中从给定顶点 u 到给定顶点 v 的最短路径。选项为:

a) O(n+m) time using a modified BFS
b) O(n+m) time using a modified DFS
c) O(mlogn) time using Dijkstra's Algorithm
d) O(n^3) time using modified Floyd-Warshall algorithm

答案是 a) O(n+m) 次使用修改后的 BFS,

我知道在比较 BFS 和 DFS 时,BFS 更适合较短的路径。我也知道 Dijkstra 的算法类似于 BFS,如果我没记错的话,Dijkstra 的算法更适合像本例中那样的加权图。我假设 BFS 更好,因为它说修改后的 BFS 但修改的确切含义是什么,或者还有其他原因 BFS 会更好。

由于所有路径的距离都被限制为 1 或 2,对于从节点 ab 的每条长度为 2 的边,您只需创建一个新节点 cac 的边长度为 1,从 cb 的边长度为 1,然后这就变成了一个只有权重为 1 的边的图可以 BFS 通常找到从 uv 的最短路径。由于您只添加 O(m) 个新节点和 O(m) 个新边,因此 BFS 的时间复杂度保持在 O(n+m).

另一种可能是,在BFS的每一层,存储另一份权重为2的边从当前层到达的节点列表,并将它们与后两层到达的节点同时考虑。不过这种方法有点挑剔。