• 天梯赛练习 L3-007 天梯地图 (30分) Dijkstra


    题目分析:

    本题的题意比较清晰,就是有一个起点和一个终点,给出m条路径,可能是单向的可能是双向的,同时一条路有两个权重,分别是通过这条路需要的时间和这条路的路径长度,题目需要求出两条路径,一条是在最快的基础上的最短路径,一条是在最短的路径的基础上的通过节点的数量最少的路径(题目保证这两条途径存在,且在各自的情况下唯一,但是这两条路径有可能完全相同,需要合并输出)

    解法分析:

    通过对题目的分析,我们知道最优的子情况就是全局的最优解,所以我们用两次dijkstra算法,一次求最短路径的情况下通过最少节点的路径记录在pre1中,一次求最快路径的基础上的最短路径,记录在pre2中,最后递归输出路径即可

    代码:

      1 #include<stdio.h>
      2 #include<iostream>
      3 #include<algorithm>
      4 #include<cmath>
      5 #include<string.h>
      6 using namespace std;
      7 
      8 const int N = 505;
      9 const int M = 0x3f3f3f3f;
     10 int pre1[N];
     11 int pre2[N];
     12 int dist1[N];
     13 int dist2[N];
     14 int mat1[N][N];    //存储距离 
     15 int mat2[N][N];    //存储时间 
     16 int vis1[N];
     17 int vis2[N];
     18 int num[N]; 
     19 int n, m;
     20 int min_dist, min_time;
     21 int sta, en;
     22  
     23 int minn1(){
     24     int k = -1;
     25     int Min = M;
     26     for(int i = 0; i < n; i++){
     27         if(vis1[i] == 0 && dist1[i] < Min){
     28             Min = dist1[i];
     29             k = i;
     30         }
     31     }    
     32     return k;
     33 } 
     34 
     35 void dijkstra1(){        //计算最短距离 若有相同则选择途经的点最少的 
     36     memset(num, 0, sizeof(num));
     37     memset(vis1, 0, sizeof(vis1));
     38     for(int i = 0; i < n; i++) pre1[i] = sta; 
     39     for(int i = 0; i < n; i++) dist1[i] = mat1[sta][i];
     40     dist1[sta] = 0;
     41     pre1[sta] = -1;
     42     num[sta] = 1;
     43     for(int i = 1; i <= n; i++){
     44         int k = minn1();
     45         if(k == -1) break;
     46         vis1[k] = 1;
     47         for(int j = 0; j < n; j++){
     48             if(vis1[j] == 0 && dist1[k] + mat1[k][j] < dist1[j]){
     49                 dist1[j] = dist1[k] + mat1[k][j];
     50                 pre1[j] = k;
     51                 num[j] = num[k] + 1;
     52             }else if(vis1[j] == 0 && dist1[k] + mat1[k][j] == dist1[j]){
     53                 if(num[j] > num[k] + 1){
     54                     num[j] = num[k] + 1;
     55                     pre1[j] = k;
     56                 }
     57             } 
     58         }
     59     }
     60     min_dist = dist1[en];
     61 }
     62 
     63 int minn2(){
     64     int k = -1;
     65     int Min = M;
     66     for(int i = 0; i < n; i++){
     67         if(vis2[i] == 0 && dist2[i] < Min){
     68             Min = dist2[i];
     69             k = i;
     70         }
     71     }    
     72     return k;
     73 }
     74 
     75 void dijkstra2(){        //计算最少时间 若有最少时间相同 则选择最短距离 
     76     memset(vis2, 0, sizeof(vis2));
     77     for(int i = 0; i < n; i++) pre2[i] = sta;        //因为sta会最先被选中 
     78     for(int i = 0; i < n; i++) dist2[i] = mat2[sta][i];
     79     dist2[sta] = 0;
     80     pre2[sta] = -1;
     81     for(int i = 1; i < n; i++){
     82         int k = minn2();
     83         if(k == -1) break;
     84         vis2[k] = 1;
     85         for(int j = 0; j < n; j++){
     86             if(vis2[j] == 0 && dist2[k] + mat2[k][j] < dist2[j]){
     87                 dist2[j] = dist2[k] + mat2[k][j];
     88                 pre2[j] = k;
     89             }else if(vis2[j] == 0 && dist2[k] + mat2[k][j] == dist2[j]){
     90                 if(mat1[pre2[j]][j] > mat1[k][j]){
     91                     pre2[j] = k;
     92                 }
     93             }
     94         }
     95     }
     96     min_time = dist2[en];
     97 } 
     98  
     99 void way(int *pre, int x){
    100     if(pre[x] == -1){
    101         printf("%d", x);
    102         return;
    103     }else{
    104         way(pre, pre[x]);
    105         printf(" => %d", x);
    106     }
    107 }
    108 
    109 int main(){
    110     scanf("%d%d", &n, &m);
    111     memset(mat1, M, sizeof(mat1));
    112     memset(mat2, M, sizeof(mat2));
    113     for(int i = 1; i <= m; i++){
    114         int a, b, c;
    115         scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
    116         if(c == 1){
    117             scanf("%d%d", &mat1[a][b], &mat2[a][b]);
    118         }else{
    119             scanf("%d%d", &mat1[a][b], &mat2[a][b]);
    120             mat1[b][a] = mat1[a][b]; mat2[b][a] = mat2[a][b];
    121         }
    122     }    
    123     scanf("%d%d", &sta, &en);
    124     min_dist = M; min_time = M;
    125     dijkstra1();
    126     dijkstra2();
    127     //如果路径统一则合并输出 
    128     int flag = 1;
    129     int temp = en;
    130     while(true){
    131         if(temp == -1) break;        //一定是在相等的基础上的-1 
    132         if(pre1[temp] == pre2[temp]) temp = pre1[temp];
    133         else{
    134             flag = 0;
    135             break;
    136         }
    137     }
    138     if(flag == 1){
    139         printf("Time = %d; Distance = %d: ", min_time, min_dist);
    140         way(pre1, en);
    141         printf("
    ");
    142     }else{
    143         printf("Time = %d: ", min_time);
    144         way(pre2, en);
    145         printf("
    ");
    146         printf("Distance = %d: ", min_dist);
    147         way(pre1, en);
    148         printf("
    ");
    149     }
    150     return 0;
    151 } 
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/findview/p/12263972.html
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