poj 2449 第k短路 A* + spfa

2024-09-09 16:18
文章标签 poj 短路 spfa 2449

本文主要是介绍poj 2449 第k短路 A* + spfa,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

poj 2449:

题意:

给一张有向图,求第k短路。


解析:

A* + spfa。

一下转自:http://blog.csdn.net/mbxc816/article/details/7197228

“描述一下怎样用启发式搜索来解决K短路。

首先我们知道A*的基础公式:f(x)=g(x)+h(x);对h(x)进行设计,根据定义h(x)为当前的x点到目标点t所需要的实际距离。也就是说x->t距离,由于有很多的节点都是到t的距离,为了计算这个估计值,当然必须先算出x->t的最短路径长度。显然x的值很多而t的值只有一个,对每个x去求单源点最短路径当然不划算!于是反过来做,从t点出发到其他点的单源点最短路径,这样吧估价函数h(x)都求出来,注意这样求出来的h(x)=h*(x);

然后就可以对构造完的h(x)开始启发式搜索了。

首先的点当然就是定义头结点了,头结点的已消耗代价为0,估计代价为h[s],下一个点为v;进入队列,开始for循环。每次取出队头的f(x)最小的节点对其他节点进行拓展。对当前节点的拓展次数++,若当前节点的拓展次数超过K,显然不符合要求,则不进行拓展。若对t节点的拓展次数恰好为K,则找到了所需要的。对当前节点的拓展次数即为到当前节点的第几短路。找到需要节点的K短路后,返回g(t)即可,也就是通过K次拓展的实际消耗的长度。

在for循环中的入队情况:当前节点的可拓展所有边,的所有状态都入队,当前节点到拓展节点的实际代价为当前节点的实际代价+两节点之间的边长。下个节点就是拓展节点,估计函数的值则为拓展节点到目标节点的距离h(x);”


A* 详细解析:

http://www.gamedev.net/page/resources/_/technical/artificial-intelligence/a-pathfinding-for-beginners-r2003

中文版:

http://blog.csdn.net/hitwhylz/article/details/23089415

代码:

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <cmath>
#include <stack>
#include <vector>
#include <queue>
#include <map>
#include <climits>
#include <cassert>
#define LL long long
#define lson lo, mi, rt << 1
#define rson mi + 1, hi, rt << 1 | 1using namespace std;
const int inf = 0x3f3f3f3f;
const int maxn = 1000 + 1;
const int maxm = 100000 + 1;int n, m;
int st, ed, k;int edgeNum;
int head[maxn], revhead[maxn];
struct Edge
{int to, cost, nxt;
} e[maxm << 1], reve[maxm << 1];void initEdge()
{edgeNum = 0;memset(head, -1, sizeof(head));memset(revhead, -1, sizeof(revhead));
}void addEdge(int fr, int to, int cost)
{e[edgeNum].to = to;e[edgeNum].cost = cost;e[edgeNum].nxt = head[fr];head[fr] = edgeNum;reve[edgeNum].to = fr;reve[edgeNum].cost = cost;reve[edgeNum].nxt = revhead[to];revhead[to] = edgeNum++;
}int dis[maxn];
bool vis[maxn];
void spfa()
{for (int i = 1; i <= n; i++){dis[i] = inf;vis[i] = false;}///倒回去找最短路 dis[i] 表示 i 到 ed 的最短路stack<int> s;s.push(ed);dis[ed] = 0;vis[ed] = true;while (!s.empty()){int cur = s.top();s.pop();for (int i = revhead[cur]; i != -1; i = reve[i].nxt){int x = reve[i].to;if (dis[cur] + reve[i].cost < dis[x]){dis[x] = dis[cur] + reve[i].cost;if (!vis[x]){vis[x] = true;s.push(x);}}}vis[cur] = false;}
}struct Node
{int pos;int h, g;bool operator < (const Node a) const{return a.h + a.g < h + g;}
};int Astar(int k)
{int cnt = 0;if (st == ed)k++;if (dis[st] == inf)return -1;priority_queue<Node> q;Node now, nxt;now.pos = st, now.g = 0, now.h = dis[st];q.push(now);while (!q.empty()){nxt = q.top();q.pop();if (nxt.pos == ed){cnt++;if (cnt == k)return nxt.g;}for (int i = head[nxt.pos]; i != -1; i = e[i].nxt){now.pos = e[i].to;now.g = nxt.g + e[i].cost;now.h = dis[e[i].to];q.push(now);}}return -1;
}int main()
{
#ifdef LOCALfreopen("in.txt", "r", stdin);
#endif // LOCALwhile (~scanf("%d%d", &n, &m)){initEdge();while (m--){int fr, to, cost;scanf("%d%d%d", &fr, &to, &cost);addEdge(fr, to, cost);}scanf("%d%d%d", &st, &ed, &k);spfa();printf("%d\n", Astar(k));}return 0;
}


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http://www.chinasem.cn/article/1151655

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