HDU 3790 最短路径问题(多权值Dijkstra)(可作Dijkstra的标准模板)

本文介绍如何使用Dijkstra算法求解带有长度和花费的最短路径问题,针对多权值场景,通过优化数据结构实现距离和花费的独立存储,以找到从起点到终点的最短距离及最低花费的路径。

给你n个点,m条无向边,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。

Input
输入n,m,点的编号是1~n,然后是m行,每行4个数 a,b,d,p,表示a和b之间有一条边,且其长度为d,花费为p。最后一行是两个数 s,t;起点s,终点。n和m为0时输入结束。
(1<n<=1000, 0<m<100000, s != t)

Output
输出 一行有两个数, 最短距离及其花费。

Sample Input
3 2
1 2 5 6
2 3 4 5
1 3
0 0

Sample Output
9 11

对于多权值的Dijkstra,我们只需再加上一套储存数据的数组并在松弛一步中加上特定的根据优先级决定的对应步骤即可,这一题中距离的优先级要高于花费,因此先对距离进行实现,注意要验证输入数据的正确性

#include<iostream>
#include<cstdio>
using namespace std;
const int maxn=1005;
const int inf=0x3f3f3f3f;//讲究的inf 
int mapp[maxn][maxn],dis[maxn],value[maxn][maxn],vv[maxn];//vv的作用类似于dis,value的作用类似于mapp,只是两种权值有各自的储存空间 
bool vis[maxn];//只需一个标记数组 
int main()
{
	int n,m,a,b,d,p,s,t;
	while(cin>>n>>m)
	{
		if(n==0&&m==0) break;
		for(int i=1;i<=n;++i)
		{
			for(int j=1;j<=n;++j)
			{
				if(i==j)
				{
					mapp[i][j]=0;
					value[i][j]=0;
				}
				else
				{
					mapp[i][j]=inf;
					value[i][j]=inf;
				}
			}
		}
		for(int i=1;i<=m;++i)
		{
			scanf("%d %d %d %d",&a,&b,&d,&p);
			if(mapp[a][b]>d)//d有可能为0,这步不能没有,这步是在保证输入数据的正确性 
			{
				mapp[a][b]=d;
				mapp[b][a]=d;
				value[a][b]=p;
				value[b][a]=p;
			}
		}
		scanf("%d %d",&s,&t);
		vis[s]=1;//起点到起点的距离已经确定是0,故进行标记 
		for(int i=1;i<=n;++i)
		{
			dis[i]=mapp[s][i];
			vv[i]=value[s][i];
		}
		for(int i=1;i<=n-1;++i)
		{
			int min=inf,u;
			for(int j=1;j<=n;++j)
			{
				if(!vis[j]&&dis[j]<min)
				{
					min=dis[j];
					u=j;
				}
			}
			vis[u]=1;
			for(int j=1;j<=n;++j)
			{
				if(dis[j]>dis[u]+mapp[u][j]&&!vis[j])//第一种情况
				{
					dis[j]=dis[u]+mapp[u][j];
					vv[j]=vv[u]+value[u][j];
				}
				else if(dis[j]==dis[u]+mapp[u][j]&&!vis[j])//第二种情况 
				{
					if(vv[j]>vv[u]+value[u][j])
					{
						vv[j]=vv[u]+value[u][j];
					}
				}
			}
		}
		cout<<dis[t]<<" "<<vv[t]<<endl;
		for(int i=1;i<=n;++i)
		{
			for(int j=1;j<=n;++j)
			{
				mapp[i][j]=0;
				value[i][j]=0;
			}
		}
		for(int i=1;i<=n;++i)
		{
			vis[i]=0;
			dis[i]=0;
			vv[i]=0;
		}
	}
	return 0;
}
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