Los algoritmos de detección de rutas cortas son una importante rama de apoyo al estudio de datos complejos contenidos en grafos. Gracias a ellos podemos determinar caminos o recorridos dentro de la estructura de un grafo de forma eficiente y rápida.
Veamos de que van estos algoritmos de detección de rutas cortas.
¿cuales son los algoritmos de rutas cortas?
Existen varios tipos de algoritmos de detección de rutas cortas que podemos utilizar e implementar en nuestros proyectos. A continuación conocerás los principales algoritmos que están alojados en la potente y gigante biblioteca de algoritmos de Neo4j y podrás descubrir sus particularidades. Cada uno de ellos analiza de forma diferente los grafos brindándonos la información que necesitamos.
El algoritmo de rutas más cortas es en uno de los módulos de análisis más importantes de los algoritmos de grafos Este se encarga de detectar dentro de un grafo cuál es la ruta más eficiente o el recorrido de menor distancia entre un par de vértices que conforman un grafo. Dentro de esta categoría destaca el conocido algoritmo de Dijkstra por sus propiedades. A continuación conoceremos aspectos fundamentales para entender el funcionamiento de este algoritmo, conoceremos un ejemplo de aplicación para profundizar más al respecto.
Algoritmo de rutas más corta o Dijkstra
El conocido algoritmo Dijkstra o algoritmo de ruta más corta es uno de los más eficientes de esta familia. Nace basado en la teoría de Dijkstra que buscaba darle solución al legendario planteamiento de la teoría de grafos: conseguir rutas más cortas para diferentes casos. Con este planteamiento se logra dar una solución especial al dilema de los caminos cortos con un rango de comprensibilidad para personas que no pertenecen en su totalidad al mundo de la informática.
Este algoritmo estudia todas y dada una de las conexiones que presenta un vértice dado y a partir de eso se determina la ruta más corta y eficiente para realizar el recorrido por el grafo. Este algoritmo se orienta principalmente a estudiar estructuras de grafos se ejecuta en tiempo real y puede ser utilizado en diferentes casos.
Algoritmo de rutas K de Yen
El algoritmo de rutas más cortas K del Yen es el que se encarga de estudiar los grafos para determinar rutas o recorridos que no posean bucles de tipo K. Esto nos permite encontrar rutas más cortas desde una fuente o vértice único desde un grafo que posea pesos de relación no negativos.
Este algoritmo fue definido por Jin Y Yen en el año 1971 en un trabajo académico titulado «Encontrando el camino más corto K sin bucles en una red.
Para poder encontrar una ruta eficiente utilizando este algoritmo en primer lugar debe utilizarse una ejecución del algoritmo de Dijkstra y posteriormente encontrar con este algoritmo las desviaciones producto de K-1 en las rutas.
Árbol de expansión de peso mínimo
El algoritmo de rutas más cortas conocido como Árbol de expansión de peso mínimo se trata de la construcción detallada de un árbol inter-conectado de nodos donde iniciamos con un vértice que no tenga ninguna relación. Debemos calcular y seleccionar el peso mínimo proveniente de dicho nodo y agregarlo al árbol en cuestión. Para construir el árbol en su totalidad debemos calcular todos los pesos mínimos de lo vértices e incorporarlos a medida que se repite el calculo del algoritmo. Este proceso debe llevarse acabo hasta que no puedan agregarse nuevas relaciones al grafo.
Algoritmo A*
El algoritmo conocido como A* es una optimización de los postulados del algortimo Dijsktra para descubrir rutas más cortas dentro de un grafo. En esta modificación se toma como punto de inicio a la observación del grafo las búsquedas informadas que existen para tomar decisiones óptimas sobre los caminos a seguir. Su teoría tiene nacimiento en el año 1968 y fue desarrollado principalmente para aportar elementos a la determinación de rutas de costo mínimo.
Algoritmo Random Walk
El conocido algoritmo Random Walk o de camina aleatoria es creado con la función de determinar rutas cortas dentro de la estructura de un grafo recorriendo nodos vecinos escogidos de forma aleatoria o en función de una distribución de probabilidad proporcionada. Una vez se completa el recorrido, el nodo o vértice de llegada se convierte en un nuevo punto de salida para determinar más rutas.
Esperamos que esta información sea de utilidad para conocer los principales algoritmos de detección de rutas cortas.
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