SPFA算法（Shortest Path Faster Algorithm）是一種用於解決帶權有向圖中單源最短路徑問題的算法。該算法是Bellman-Ford算法的佇列最佳化版本，由西南交通大學的段凡丁於1994年提出。SPFA算法的主要特點包括：
適用範圍。該算法適用於包含負權邊的圖，能夠找到從源點到所有其他頂點的最短路徑。此外，SPFA還可以判斷圖中是否存在負權環。
算法原理。SPFA算法使用一個先進先出的佇列來保存待處理的節點。算法開始時，將源節點加入佇列，並初始化源節點到其他節點的距離估計值為無窮大。然後，從佇列中反覆取出隊首節點，並更新該節點到其鄰居節點的距離估計值。如果存在更短的路徑，則將鄰居節點加入佇列。這一過程持續進行，直到佇列為空或找到目標節點。如果某個節點的距離估計值被更新次數超過圖中的節點總數，則存在負權環。
時間複雜度。在最壞情況下，SPFA的時間複雜度為O(VE)，其中V是頂點數，E是邊數。這意味著在稀疏圖中表現較好，但在稠密圖中可能效率不高。
適用性。對於正權圖，Dijkstra算法通常更為高效。而在含有負權邊的圖中，SPFA算法則更為適用。
總的來說，SPFA算法是一種針對含負權邊圖形的有效最短路徑算法，能夠處理包括負權環在內的情況。然而，由於其時間複雜度較高，對於正權圖或較小規模的問題，可能需要考慮其他更高效的算法。