What algorithm should I use to find the shortest path in this graph?

I have a graph with about a billion vertices, each of which is connected to about 100 other vertices at random.

I want to find the length of the shortest path between two points. I don’t care about the actual path used.

Notes:

  • Sometimes edges will be severed or added. This happens about 500 times less often than lookups. It’s also ok to batch up edge-changes if it lets you get better performance.
  • I can pre-process the graph.
  • If it takes more than 6 steps, you can just come back with infinity.
  • It’s acceptable to be wrong 0.01% of the time, but only in returning a length that’s too long.
  • All edges have a length of 1.
  • All edges are bidirectional.

I’m looking for an algorithm. Psuedocode, english descriptions, and actual code are all great.

I could use A*, but that seems optimized for pathfinding.
I thought about using Dijkstra’s algorithm, but it has a step which requires setting the shortest-path-found attribute of every vertice to infinity

(If you’re wondering about the use-case, it’s for the Underhanded C Contest.)

2

Basic Algorithm

Maintain two sets of the nodes you can reach from the start and end node. In alternating fashion, go three steps from both sides. Each time replacing your set with nodes you can reach through one more step. After each step you check the two sets for common nodes.

Optimizations

Make sure you can iterate the sets as sorted so that you can search for common nodes in a single sweep: an O(n+m) operation. Lists will be up to a million nodes each.

To extend a set with one step, you have query all connections of the nodes in the original set and merge them into a new sorted set. Merging 2 sorted lists can again be done in a single sweep. So you also want to make sure that you can query the connections of a node as sorted. (This could be preprocessed).

In the last two steps each new set is the result of merging up to 10000 of these query results. It is best to do this merge adaptive (merging equally sized chunks). In that way, the sorted set data structure can be a simple linked list.

That way the whole algorithm becomes O(6*n + 6*n*log n) where n is max. 1,000,000.

5

Just use breath first search (no need for Dijkstra’s alg. because all edges have uniform length) (and as Kris Van Bael said, run it from both sides)

"All edges have a length of 1" This is a best-case scenario making Dijkstra’s Algorithm a perfect greedy algorithm choice. Even using the Floyd-Warshall algorithm involving fast matrix multiplication would work well.

2

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật