noip2014 day2-2 寻找道路

本文介绍一种针对特定条件下的有向图寻找最短路径的方法。该算法首先从终点出发,通过广度优先搜索(BFS)确定哪些节点可以直接或间接与终点相连。接着再从起点出发,利用广度优先搜索找到所有节点都与终点连通的有效路径,并返回最短路径长度。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

描述
在有向图 G 中,每条边的长度均为 1,现给定起点和终点,请你在图中找一条从起点到 终点的路径,该路径满足以下条件:
路径上的所有点的出边所指向的点都直接或间接与终点连通。
在满足条件 1 的情况下使路径最短。
注意:图 G 中可能存在重边和自环,题目保证终点没有出边。 请你输出符合条件的路径的长度。

输入格式
第一行有两个用一个空格隔开的整数 n 和 m,表示图有 n 个点和 m 条边。
接下来的 m 行每行 2 个整数 x、y,之间用一个空格隔开,表示有一条边从点 x 指向点y。
最后一行有两个用一个空格隔开的整数 s、t,表示起点为 s,终点为 t。

输出格式
输出只有一行,包含一个整数,表示满足题目描述的最短路径的长度。
如果这样的路径不存在,输出-1。

input1
3 2
1 2
2 1
1 3
output1
-1

input2
6 6
1 2
1 3
2 6
2 5
4 5
3 4
1 5
output2
3

限制
对于 30%的数据,0 < n ≤ 10,0 < m ≤ 20;
对于 60%的数据,0 < n ≤ 100,0 < m ≤ 2000;
对于 100%的数据,0 < n ≤ 10,000,0 < m ≤ 200,000,0 < x,y,s,t ≤ n,x ≠ t。

【输入输出样例1说明】
这里写图片描述
如上图所示,箭头表示有向道路,圆点表示城市。起点 1 与终点 3 不连通,所以满足题目描述的路径不存在,故输出-1。
【输入输出样例2说明】
这里写图片描述
如上图所示,满足条件的路径为 1->3->4->5。注意点 2 不能在答案路径中,因为点 2 连了一条边到点 6,而点 6 不与终点 5 连通。

题目叫我们不能走最终到不了终点的点,所以我们就得想办法把这些点标记出来,自然而然地可以想到,从终点开始广搜,不在队列里的都是无法到达的。
然后从起点开始正着广搜,如果当前节点的子节点有无法到达的,那么当前点就不进行任何操作,否则就正常广搜。

#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,m,x,y,t,w,tot,TOT,start,last;
int head[10005],to[400005],Next[400005];
int HEAD[10005],TO[400005],NEXT[400005];
int g[10005],dis[10005],p[10005],ok[10005];
void add(int x,int y)
{
    tot++;
    Next[tot]=head[x];
    to[tot]=y;
    head[x]=tot;
}
void ADD(int x,int y)
{
    TOT++;
    NEXT[TOT]=HEAD[x];
    TO[TOT]=y;
    HEAD[x]=TOT;
}
int main()
{
    cin>>n>>m;
    for(int i=1;i<=n;i++) 
    {
        head[i]=-1;
        HEAD[i]=-1;
    }
    for(int i=1;i<=m;i++) 
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        add(x,y);
        ADD(y,x);
    }
    cin>>start>>last;
    t=0;w=1;
    g[1]=last;
    p[last]=1;
    while(t<w) 
    {
        t++;
        x=g[t];
        ok[x]=1;
        for(int i=HEAD[x];i!=-1;i=NEXT[i]) 
        if(p[TO[i]]==0) 
        {
            w++;
            g[w]=TO[i];
            p[TO[i]]=1;
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++) p[i]=0;
    t=0;w=1;
    g[1]=start;
    p[start]=1;
    while(t<w) 
    {
        t++;
        x=g[t];
        if(x==last) 
        {
            cout<<dis[t]<<endl;
            return 0;
        }
        int can=ok[x];
        for(int i=head[x];i!=-1;i=Next[i]) 
        if(p[to[i]]==0) can=(can&ok[to[i]]);
        if(can>0) 
        {
            for(int i=head[x];i!=-1;i=Next[i]) 
            if(p[to[i]]==0) 
            {
                w++;
                g[w]=to[i];
                dis[w]=dis[t]+1;
                p[to[i]]=1;
            }
        }
    }
    cout<<"-1"<<endl;
    return 0;
}
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