最短路径的求法(SPFA,dijkstra)

2024-03-15 12:18

本文主要是介绍最短路径的求法(SPFA,dijkstra),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!

关于SPFA

算法大致流程是用一个队列来进行维护。

初始时将源加入队列。 每次从队列中取出一个元素,并对所有与他相邻的点进行松弛,若某个相邻的点松弛成功,

如果该点没有在队列中,则将其入队。 直到队列为空时算法结束。

判断有无负环:如果某个点进入队列的次数超过V次则存在负环

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=1e4+5;
struct node{int to,v;
};
vector<node>d[maxn];
queue<int>q;
int ans[maxn];
int n,m,s,u,v,w;
bool vis[maxn];
void spfa(){memset(ans,0x3f,sizeof(ans));ans[s]=0;q.push(s);vis[s]=true;while(!q.empty()){int now=q.front();q.pop();for(int i=0;i<d[now].size();i++){int next=d[now][i].to;if(ans[now]+d[now][i].v<ans[next]){ans[next]=ans[now]+d[now][i].v;if(!vis[next]){vis[next]=true;q.push(next);}}}vis[now]=false;}for(int i=1;i<=n;i++){if(ans[i]==0x3f3f3f3f)printf("2147483647 ");else printf("%d ",ans[i]);}
}
int main(){scanf("%d%d%d",&n,&m,&s);for(int i=1;i<=m;i++){scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);d[u].push_back({v,w});}spfa();return 0;
}

虽然在大多数情况下 SPFA 跑得很快,但其最坏情况下的时间复杂度为O(nm) , 将其卡到这个复杂度也是不难的,所以考试时要谨慎使用(在没有负权边时最好使用 Dijkstra 算法)

关于dijkstra

1.在没有被访问过的点中找一个顶点u使得dis[u]是最小的。

2.u标记为已确定最短路径

3.更新与u相连的每个未确定最短路径的顶点v

优先队列优化后,时间复杂度为O(mlogm)

代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=1e5+5;
struct node{int to,v;bool operator < (const node &x)const{return x.v<v;}
};
vector<node>d[maxn];
priority_queue<node>q;
int n,m,s,u,v,to,ans[maxn];
bool vis[maxn];
void dij(){memset(ans,0x3f,sizeof ans);ans[s]=0;q.push({s,0});while(!q.empty()){node now=q.top();q.pop();if(vis[now.to])continue;vis[now.to]=true;for(int i=0;i<d[now.to].size();i++){node next=d[now.to][i];if(ans[next.to]>ans[now.to]+next.v){ans[next.to]=ans[now.to]+next.v;q.push({next.to,ans[next.to]});}}}for(int i=1;i<=n;i++){printf("%d ",ans[i]);}
}
int main(){scanf("%d%d%d",&n,&m,&s);for(int i=1;i<=m;i++){scanf("%d%d%d",&u,&v,&to);d[u].push_back({v,to});}dij();return 0;
}

一个要注意的地方

重载运算符时,我们用了这种方法:

bool operator < (const node &x)const
{return x.v<v;
}

实际上等同于这样

bool operator < (const node &x)const
{return v > x.v;
}

也能写成这样的形式

friend const bool operator <(node x,node y){return x.v>y.v;
}

我们会发现,这实际上是反过来的,有人给出的解释是这样的:

c++ STL 里面都是重载小于号,然后 STL 的优先队列默认是大根堆而不是小根堆,所以只能反着重载运算符

这个地方是要注意的

这篇关于最短路径的求法(SPFA,dijkstra)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/811963

相关文章

hdu2544(单源最短路径)

模板题: //题意:求1到n的最短路径,模板题#include<iostream>#include<algorithm>#include<cstring>#include<stack>#include<queue>#include<set>#include<map>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#i

poj 1511 Invitation Cards(spfa最短路)

题意是给你点与点之间的距离,求来回到点1的最短路中的边权和。 因为边很大,不能用原来的dijkstra什么的,所以用spfa来做。并且注意要用long long int 来存储。 稍微改了一下学长的模板。 stack stl 实现代码: #include<stdio.h>#include<stack>using namespace std;const int M

poj 1502 MPI Maelstrom(单源最短路dijkstra)

题目真是长得头疼,好多生词,给跪。 没啥好说的,英语大水逼。 借助字典尝试翻译了一下,水逼直译求不喷 Description: BIT他们的超级计算机最近交货了。(定语秀了一堆词汇那就省略吧再见) Valentine McKee的研究顾问Jack Swigert,要她来测试一下这个系统。 Valentine告诉Swigert:“因为阿波罗是一个分布式共享内存的机器,所以它的内存访问

uva 10801(乘电梯dijkstra)

题意: 给几个电梯,电梯0 ~ n-1分别可以到达很多层楼。 换乘电梯需要60s时间。 问从0层到target层最小的时间。 解析: 将进入第0层的电梯60s也算上,最后减。 坑点是如果target为0输出0。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <algori

poj 3159 (spfa差分约束最短路) poj 1201

poj 3159: 题意: 每次给出b比a多不多于c个糖果,求n最多比1多多少个糖果。 解析: 差分约束。 这个博客讲差分约束讲的比较好: http://www.cnblogs.com/void/archive/2011/08/26/2153928.html 套个spfa。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#i

poj 1734 (floyd求最小环并打印路径)

题意: 求图中的一个最小环,并打印路径。 解析: ans 保存最小环长度。 一直wa,最后终于找到原因,inf开太大爆掉了。。。 虽然0x3f3f3f3f用memset好用,但是还是有局限性。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <algorithm>#incl

hdu 3790 (单源最短路dijkstra)

题意: 每条边都有长度d 和花费p,给你起点s 终点t,要求输出起点到终点的最短距离及其花费,如果最短距离有多条路线,则输出花费最少的。 解析: 考察对dijkstra的理解。 代码: #include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <algorithm>#include <cstrin

poj 3169 spfa 差分约束

题意: 给n只牛,这些牛有些关系。 ml个关系:fr 与 to 牛间的距离要小于等于 cost。 md个关系:fr 与 to 牛间的距离要大于等于 cost。 隐含关系: d[ i ] <= d[ i + 1 ] 解析: 用以上关系建图,求1-n间最短路即可。 新学了一种建图的方法。。。。。。 代码: #include <iostream>#include

poj 3255 次短路(第k短路) A* + spfa 或 dijkstra

题意: 给一张无向图,求从1到n的次短路。 解析: A* + spfa 或者 dijkstra。 详解见上一题:http://blog.csdn.net/u013508213/article/details/46400189 本题,spfa中,stack超时,queue的效率最高,priority_queue次之。 代码: #include <iostream>#i

poj 2449 第k短路 A* + spfa

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