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最短路合辑

时间:2023-04-17 11:48:20浏览次数:60  
标签:src memset dist int 短路 合辑 inq sizeof

  1. Dijkstra算法,堆优化版本复杂度是mlog(m)。适合于没有负权的图。

    #include <bits/stdc++.h>
    
    using namespace std;
    
    using LL = long long;
    
    const int N  = 1e5 + 5;
    
    const int INF = 0x3f3f3f3f;
    
    vector<pair<int,int>> G[N];
    
    int vis[N];
    int dist[N];
    
    void dij(int s){
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        memset(dist,INF,sizeof(dist));
    
        priority_queue<pair<int,int>> q;
        q.push({0, s});
        dist[s]=0;
        while(!q.empty()){
            auto u = q.top().second;
            q.pop();
    
            if(vis[u])continue;
            vis[u]=1;
    
            for(auto &e:G[u]){
                int v=e.first;
                int w=e.second;
                if(dist[u] + w < dist[v]){
                    dist[v] = dist[u] + w;
                    q.push(make_pair(-(dist[u] + w), v));
                }
            }
        }    
    }
    
    int n, m, src;
    
    int main(){
        cin >> n >> m >> src;
        for(int i=0;i<m;++i){
            int x, y, w;
            cin >> x >> y >> w;
            G[x].push_back(make_pair(y,w));
            G[y].push_back(make_pair(x,w));
        }
    
        dij(src);
        for(int i=1;i<=n;++i){
            if(dist[i] < 1e8) cout<<dist[i]<<" ";
            else cout<<"-1 ";
        }
    
        
        return 0;
    }
    

    这个题目能让dijkstra的理解深刻一点(主要是它的正确性)。https://leetcode.cn/problems/path-with-maximum-probability/

  2. Bellman_ford算法,复杂度O(n*m)。适用于有负权的情况。复杂度高。

    #include <bits/stdc++.h>
    
    using namespace std;
    
    using LL = long long;
    
    const int N  = 1e5 + 5;
    
    const int INF = 0x3f3f3f3f;
    
    vector<pair<int,int>> G[N];
    
    int dist[N];
    
    int n, m, src;
    
    int bellman_ford(int s){
        memset(dist,INF,sizeof(dist));
        dist[s]=0;
    
        for(int i=1;i<n;++i){ //n-1轮更新
            for(int u=1;u<=n;++u){
                if(dist[u]==INF){continue;}
                for(auto& p:G[u]){
                    int v=p.first, w=p.second;
                    if(dist[v]>dist[u]+w){
                        dist[v]=dist[u]+w;
                    }
                }
            }
        }
    
        for(int u=1;u<=n;++u){
            for(auto& p:G[u]){
                int v=p.first, w=p.second;
                if(dist[v]>dist[u]+w){
                    dist[v]=dist[u]+w; // n轮之后还能更新
                    return 0;
                }
            }
        }
    
        return 1;    
    }
    
    int main(){
        cin >> n >> m >> src;
        for(int i=0;i<m;++i){
            int x, y, w;
            cin >> x >> y >> w;
            G[x].push_back(make_pair(y,w));
        }
    
        bellman_ford(src);
        for(int i=1;i<=n;++i){
            if(dist[i] < 1e8) cout<<dist[i]<<" ";
            else cout<<"-1 ";
        }
        return 0;
    }
    
  3. SPFA算法。最差复杂度与bellman ford一样。但是最好复杂度是O(M)。

    #include <bits/stdc++.h>
    
    using namespace std;
    
    using LL = long long;
    
    const int N  = 1e5 + 5;
    
    const int INF = 0x3f;
    
    int dist[N], inq[N];
    
    int n, m, src;
    
    int head[N], nxt[N], to[N], weight[N];
    int cnte=0;
    
    int neg_loog[N];
    
    void add_edge(int x, int y, int w){
        to[++cnte]=y;
        weight[cnte]=w;
        nxt[cnte]=head[x];
        head[x]=cnte;
    }
    
    int spfa(int s){ // return 0 if neg loop;    
        queue<int> q;
        q.push(s);
        dist[s]=0;
        inq[s]=1;
        neg_loog[1]=1;
        while(!q.empty()){
            int u=q.front();
            q.pop();
            inq[u]=0;
    
            for(int e=head[u];e;e=nxt[e]){
                int v=to[e], w=weight[e];
                if(dist[v]>dist[u]+w){
                    dist[v]=dist[u]+w;
                    if(!inq[v]){
                        if(++neg_loog[v]>=n){ //某一个点入队n次及以上,就是有负环。
                            return 0;
                        }
                        inq[v]=1;
                        q.push(v);
                    }
                }
            }
        }
        return 1;
    }
    
    void init(){
        cnte=0;
        memset(head,0,sizeof(head));
        memset(neg_loog,0,sizeof(neg_loog));
        memset(dist,INF,sizeof(dist));
        memset(inq,0,sizeof(inq));
    
    }
    
    int main(){
        int t;cin>>t;
        while(t--){
            cin >> n >> m;
            src=1;
            init();
            for(int i=0;i<m;++i){
                int x, y, w;
                cin>>x>>y>>w;
                if(w<0){
                    add_edge(x, y, w);
                }
                else{
                    add_edge(x, y, w);
                    add_edge(y, x, w);
                }
            }
    
            if(!spfa(src)){
                cout<<"YES"<<endl;
            }else{
                cout<<"NO"<<endl;
            }
        }
       
        return 0;
    }
    
  4. floyd算法。复杂度O(N^ 3),只需要记得要先枚举中间节点。

标签:src,memset,dist,int,短路,合辑,inq,sizeof
From: https://www.cnblogs.com/JohnRan/p/17325336.html

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