• HDU 2544 最短路


    题目地址:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2544

    题意:有n个城市,若干个城市中互相有通路,每条通路的距离不同。要你从点1到点N的最短距离。输入0 0时结束。

    典型的最短路题目。

    Floyd

     1 #include <iostream>
     2 #include <cstdio>
     3 #include <cstring>
     4 using namespace std;
     5 typedef long long ll;
     6 const int maxn=105;
     7 int dis[maxn][maxn],n,m;
     8     //dis[a][b]表示从a到b的距离;
     9 void res(int x)
    10 {
    11     for(int i=1;i<=n;i++)
    12         for(int j=1;j<=i;j++)
    13         {
    14             if(i==j) dis[i][i]=0;
    15             else dis[i][j]=dis[j][i]=100005;
    16         }
    17 }
    18     //初始化路径
    19 void floyed(){
    20     for(int i=1;i<=n;i++)
    21         for(int j=1;j<=n;j++)
    22             for(int k=1;k<=n;k++)
    23             if(dis[j][k]>dis[j][i]+dis[i][k])
    24                 dis[j][k]=dis[j][i]+dis[i][k];
    25 }
    26     // 更新从i到j的路的最小值
    27     //注意要先一个节点遍觅所有的路,否则会出现缺漏
    28 int main(){
    29     while(cin>>n>>m,n||m){
    30         res(n);
    31         int a,b,c;
    32         for(int i=1;i<=m;i++){
    33             cin>>a>>b>>c;
    34             dis[a][b]=dis[b][a]=c;
    35                 //更新路径,此处为双向路径
    36         }
    37         floyed();
    38         cout<<dis[1][n]<<endl;
    39     }
    40     return 0;
    41 }

     易理解,但效率低。

    Dijsktra

     1 #include <iostream>
     2 #include <cstdio>
     3 #include <cstring>
     4 using namespace std;
     5 typedef long long ll;
     6 const int N=105;
     7 int dis[N][N],dist[N],mark[N],n,m;
     8     //dis[a][b]为a到b的距离,dist[a]为1到a的最短距离,mark[a]为a作为中转点。
     9 void dijstra(){
    10     int minn,u;
    11     for(int i=1;i<=n;i++) dist[i]=dis[1][i];
    12         //初始化dist数组
    13     dist[1]=0;
    14     mark[1]=1;
    15     for(int i=1;i<n;i++){
    16         minn=100005;
    17         u=0;
    18         for(int j=1;j<=n;j++)
    19             if(dist[j]<minn&& !mark[j]){
    20                 minn=dist[j];
    21                 u=j;
    22             }       //找出离点一最近的点
    23         mark[u]=1;  //标记表示已经用过
    24         if(u){
    25             for(int j=1;j<=n;j++)
    26                 if(!mark[j]&&dis[u][j]<100005&&dist[j]>dist[u]+dis[u][j])
    27                     dist[j]=dist[u]+dis[u][j];
    28                     //已经作过节点的不能再用,松弛节点
    29         }
    30         else break;
    31     }
    32 }
    33     //先找最近的点,松弛,再找下一个近的,松弛,一直找完为止。
    34 int main(){
    35     while(cin>>n>>m,n||m){
    36         int a,b,c;
    37         memset(mark,0,sizeof(mark));
    38         memset(dist,0,sizeof(dist));
    39         memset(dis,0,sizeof(dis));
    40         for(int i=1;i<=n;i++)
    41             for(int j=1;j<=n;j++)
    42                 dis[i][j]=100005;
    43             //初始化路径
    44         for(int i=0;i<m;i++){
    45             cin>>a>>b>>c;
    46             dis[a][b]=dis[b][a]=c;
    47         }
    48         dijstra();
    49         cout<<dist[n]<<endl;
    50     }
    51     return 0;
    52 }

    缺点是无法解决负环(判断有没有负环)。

    Bellman_Ford

    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include <cstring>
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    int n,m,a[20005],b[20005],cost[20005],dist[105];
    void bellman_ford(){
        for(int i=1;i<=n;i++)
            dist[i]=100005;
        dist[1]=0;
        for(int i=1;i<=n-1;i++) //最多循环n-1次
            for(int j=1;j<=2*m;j++)
                if(dist[b[j]]>dist[a[j]]+cost[j])
                    dist[b[j]]=dist[a[j]]+cost[j];
                        //对所有边进行松弛
    }
        //对每条边进行重复松弛,最多n-1次,还能松弛则有负权
    int main(){
        int x,y,z;
        while(cin>>n>>m,n||m){
            for(int i=1;i<=2*m;i+=2){
                cin>>x>>y>>z;
                a[i]=x;
                b[i]=y;
                cost[i]=z;
                a[i+1]=y;
                b[i+1]=x;
                cost[i+1]=z;
            }
            bellman_ford();
    /*        for(int i=1;i<=2*m;i++)
                if(dist[b[i]]>dist[a[i]]+cost[i])
                    return false;   //检测负权
    */      cout<<dist[n]<<endl;
        }
    }

    多了很多不必要的计算,下面有邻接矩阵的队列优化Spfa  

    Spfa

     1 #include <iostream>
     2 #include <cstdio>
     3 #include <cstring>
     4 #include <queue>
     5 using namespace std;
     6 typedef long long ll;
     7 const int N=105;
     8 int n,m,dis[N][N],dist[N],vis[N];
     9     //dis[a][b]是a到b的距离,dist[a]表示1到a的距离,vis记录节点
    10 void spfa(){
    11     queue<int>que;
    12     memset(vis,0,sizeof(vis));
    13     for(int i=1;i<=n;i++) dist[i]=100005;
    14         //初始化
    15     dist[1]=0;
    16     que.push(1);
    17     vis[1]=1;
    18     while(!que.empty()){        //一直处理到队列为空为止
    19         int u=que.front();
    20         que.pop();
    21         vis[u]=0;
    22         for(int i=1;i<=n;i++)
    23             if(dist[u]+dis[u][i]<dist[i]){
    24                 dist[i]=dist[u]+dis[u][i];  //松弛
    25                 if(!vis[i]){        //入队
    26                     que.push(i);
    27                     vis[i]=1;
    28                 }
    29             }
    30     }
    31 }
    32     /*spfa为Bellman_Ford的优化,减少了不必要的重复,先放入,再拿出进行松弛,
    33     若松弛成功,放入队列(不在队列),每次拿出队首松弛,直到队列为空,可重复入队*/
    34 int main(){
    35     while(cin>>n>>m,n||m){
    36         for(int i=1;i<=n;i++)
    37             for(int j=1;j<=n;j++)
    38                 dis[i][j]=100005;
    39         int a,b,c;
    40         for(int i=1;i<=m;i++){
    41             cin>>a>>b>>c;
    42             dis[a][b]=dis[b][a]=c;
    43         }
    44         spfa();
    45         cout<<dist[n]<<endl;
    46     }
    47     return 0;
    48 }

     减少了不必要的计算,但要浪费很多空间,便有了SPFA二代(链式前向星)

    spfa II

     1 #include <iostream>
     2 #include <cstdio>
     3 #include <cstring>
     4 #include <queue>
     5 using namespace std;
     6 typedef long long ll;
     7 int n,m,ans,dist[105],head[105],vis[105];
     8 struct node{
     9     int v,w,next;   //v是要到达的点,w为花费,next为指向下一个点
    10 }edge[20005];
    11 void add(int a,int b,int c){
    12     edge[ans].v=b;
    13     edge[ans].w=c;         //添加新的点
    14     edge[ans].next=head[a];     //ans代表第几条边
    15     head[a]=ans++;          //head指向最新的点(第几条边)
    16 }
    17 void spfa(int start){
    18     for(int i=1;i<=n;i++)
    19         dist[i]=100005;
    20     dist[start]=0;
    21     memset(vis,0,sizeof(vis));
    22     queue<int>que;
    23     que.push(start);
    24     vis[start]=1;       //起点入队
    25     while(!que.empty()){
    26         int temp=que.front();
    27         que.pop();
    28         vis[temp]=0;
    29         for(int i=head[temp];i!=-1;i=edge[i].next){     //对每个点所指向的点一一进行处理,指向-1是就没有相连的点了,即结束了。
    30             int a=edge[i].v;
    31             int b=edge[i].w;
    32             if(dist[a]>dist[temp]+b){
    33                 dist[a]=dist[temp]+b;
    34                 if(!vis[a]){
    35                     que.push(a);
    36                     vis[a]=1;
    37                 }
    38             }
    39         }
    40     }
    41 }
    42     /*head数组初始化都为-1,嗲表没有点与点相连,如果有点与它相连,那就让head
    43 指向它,然后让这个点的next指向起点即-1,代表这是最后一个与头点相连的点,若有
    44 新的点进来,就把它插入到两者之间,后来的指向先来的,起点指向先来的,这样,最
    45 后一个点的next一定为-1,这样即可对每个边进行松弛*/
    46 int main(){
    47     int x,y,z;
    48     while(cin>>n>>m,n||m){
    49         ans=1;
    50         memset(head,-1,sizeof(head));
    51         for(int i=1;i<=m;i++){
    52             cin>>x>>y>>z;
    53             add(x,y,z);
    54             add(y,x,z);
    55         }
    56         spfa(1);
    57         cout<<dist[n]<<endl;
    58     }
    59     return 0;
    60 }

    节省了大量空间。

    Dijstra也有优化,但水平有限,还没学会,重载的还不太懂,等以后再来补全。

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