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HDU 2544 最短路(單源最短路 dijkstra / floyd / dijkstra(堆優化)/dijkstra+鄰接連結清單+堆優化)

題意:

中文題目大家應該都看得懂。

思路:

用dijkstra算法尋找最短路。

dijskstra算法的精髓是:一條兩頂點間的最短路徑包含路徑上其他的最短路徑。

舉個例子:有這麼一條1到6的最短路徑 1 -> 2 -> 4 -> 6 那麼從1到4的最短路則為 1-> 2 -> 4

證明:反證法,假設不是最短路,那麼必能找到一條比這個更短的路徑,而如果是這樣的話,原命題1到6的最短路徑就不成立了,由此得證。

基本思想:貪心

操作:

設定一個頂點集合S,從源點到S中頂點的最短路徑權值已經确定,通過反複從V-S中選取具有最短路徑估計的頂點u,将u加入S中,并松弛所有u的出邊,求得最短路徑

也可以用floyd,暴力的對每個點進行可能的松弛。
int dis[][];
void floyd(int n){ // n is the number of node
    for(int k = ;k <= n;k++){
        for(int i = ;i <= n;i++){
            for(int j = ;j <= n;j++){
                if(dis[i][j] > dis[i][k]+dis[k][j])
                    dis[i][j] = dis[i][k]+dis[k][j];
            }
        }
    }
}
           

AC代碼:

dijkstra:
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string.h>
#include <queue>
#include <vector>

using namespace std;

struct edge{
    int y;
    int v;
};

vector<edge> v[];
int dis[];
bool vis[];

void dijkstra(int N){
    int n = ;
    for(int i = ;i < v[].size();i++){
        dis[v[][i].y] = v[][i].v;
    }
    int temp = ;
    int pos;
    for(int i = ;i <= N;i++){
        if(vis[i] == false && dis[i] < temp)
            temp = dis[i],pos = i;
    }
    vis[] = true;
    while(n != N){
        for(int i = ;i < v[pos].size();i++){
            if(v[pos][i].v + dis[pos] < dis[v[pos][i].y]){
                dis[v[pos][i].y] = v[pos][i].v + dis[pos];
            }
        }
        vis[pos] = true;
        temp = ;
        for(int i = ;i <= N;i++){
            if(vis[i] == false && dis[i] < temp)
                temp = dis[i],pos = i;
        }
        n++;
    }
}

int main()
{
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m),m){
        memset(vis,false,sizeof(vis));
        memset(dis,,sizeof(dis));//注意初始化為最大值
        int x,temp2;
        edge temp;
        for(int i = ;i <= m;i++){
            scanf("%d%d%d",&x,&temp.y,&temp.v);
            v[x].push_back(temp);
            temp2 = x;
            x = temp.y;
            temp.y = temp2;
            v[x].push_back(temp);
        }
        dijkstra(n);
        printf("%d\n",dis[n]);
        for(int i = ;i < ;i++){//注意清空
            v[i].clear();
        }
    }
    return ;
}
           
floyd
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string.h>
#include <queue>
#include <vector>

using namespace std;

int dis[][];

void floyd(int n){
    for(int k = ;k <= n;k++){
        for(int i = ;i <= n;i++){
            for(int j = ;j <= n;j++){
                if(dis[i][j] > dis[i][k]+dis[k][j])
                    dis[i][j] = dis[i][k]+dis[k][j];
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m),m){
        memset(dis,,sizeof(dis));
        int x,y,z;
        for(int i = ;i <= m;i++){
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
            dis[x][y] = z;
            dis[y][x] = z;
        }
        for(int i = ;i <= n;i++){//沒必要
            dis[i][i] = ;
        }
        floyd(n);
        printf("%d\n",dis[][n]);
    }
    return ;
}
           
也可以用優先隊列優化dijkstra:
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string.h>
#include <queue>
#include <vector>

using namespace std;

struct edge{
    int y;
    int v;
    bool operator < (const edge &b)const {
        return v > b.v;
    }
};

vector<edge> v[];
int dis[];
bool vis[];//是否已得到最短路
//bool vi[110];//是否以此點松馳過

void dijkstra(){
    priority_queue<edge> q;
    edge temp;
    for(int i = ;i < v[].size();i++){
        dis[v[][i].y] = v[][i].v;
        temp.y = v[][i].y;
        temp.v = v[][i].v;
        q.push(temp);
    }
    vis[] = true;
    int pos = q.top().y;
    while(!q.empty()){
        for(int i = ;vis[pos] == false && i < v[pos].size();i++){
            if(v[pos][i].v + dis[pos] < dis[v[pos][i].y]){
                dis[v[pos][i].y] = v[pos][i].v + dis[pos];
                temp.y = v[pos][i].y;
                temp.v = dis[v[pos][i].y];
                q.push(temp);
            }
        }
        vis[pos] = true;
        q.pop(); // 注意:這行和下一行不能調換,否則可能遇到最後一個元素需要松弛而沒有松弛就跳出循環的悲劇。
        pos = q.top().y;
    }
}

int main()
{
    int n,m;
    while(scanf("%d%d",&n,&m),m){
        memset(vis,false,sizeof(vis));
        memset(dis,,sizeof(dis));//注意初始化為最大值
        int x,temp2;
        edge temp;
        for(int i = ;i <= m;i++){
            scanf("%d%d%d",&x,&temp.y,&temp.v);
            v[x].push_back(temp);
            temp2 = x;
            x = temp.y;
            temp.y = temp2;
            v[x].push_back(temp);
        }
        dijkstra();
        printf("%d\n",dis[n]);
        for(int i = ;i < ;i++){//注意清空
            v[i].clear();
        }
    }
    return ;
}
           

AC代碼:(最終版本)

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <string.h>
#include <queue>
typedef long long int lli;
using namespace std;

const int NODE = ;
const int EDGE = ;
lli dis[NODE];
bool vis[NODE];// 是否已經松弛過
int head[NODE];//memset(head,-1,sizeof(head));
int cnte;//多樣例時注意清零
struct edge{
    int to;
    int v;
    int next;
    bool operator < (const edge &b)const {
        return v > b.v;
    }
}edg[*EDGE];
void addedge(int x,int y,int v){
    edg[++cnte].to = y;
    edg[cnte].v = v;
    edg[cnte].next = head[x];
    head[x] = cnte;
}
void dijkstra(int start){
    priority_queue<edge> q;
    int now = head[start];
    while(now != -){
        dis[edg[now].to] = edg[now].v;
        q.push(edg[now]);
        now = edg[now].next;
    }
    vis[start] = true;
    dis[start] = ;
    int pos;
    while(!q.empty()){
        pos = q.top().to;
        now = head[pos];
        while(vis[pos] == false && now != -){
            if(edg[now].v + dis[pos] < dis[edg[now].to]){
                dis[edg[now].to] = edg[now].v + dis[pos];
                edge temp;
                temp.to = edg[now].to;
                temp.v = dis[edg[now].to];
                q.push(temp);
            }
            now = edg[now].next;
        }
        vis[pos] = true;
        q.pop();
    }
}

int main()
{
    int n,m;
    int x,y,z;
    while(scanf("%d%d",&n,&m),m){
        if(n == ){
            printf("0\n");
        }
        cnte = ;
        memset(vis,false,sizeof(vis));
        memset(head,-,sizeof(head));
        memset(dis,,sizeof(dis));//注意初始化為最大值
        for(int i = ;i <= m;i++){
            scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
            addedge(x,y,z);
            addedge(y,x,z);
        }
        dijkstra();
        printf("%I64d\n",dis[n]);
    }
    return ;
}