寻找道路 【gzoi】

本文介绍了一种解决特定有向图问题的算法——在满足所有可达终点节点的条件下寻找从起点到终点的最短路径。算法首先通过广度优先搜索确定哪些节点可以到达终点,然后再次使用广度优先搜索找出最短路径。

Description

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。

Input

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。

Output

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。

Sample Input

样例输入13 21 22 11 3样例输入26 61 21 32 62 54 53 41 5

Sample Output

样例输出1-1样例输出23

HINT

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。


#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int x[200005],y[200005],head[10005],nextt[200005];
int q1[10005][2];
bool vis[10005],re[10005],book[10005];
int n,m,s,t,tot;
void add(int a) //加点;
{
tot++;
nextt[tot]=head[a];
head[a]=tot;
}
void found(const int x1[]) //建立邻链表,正反都可调用;
{tot=0;
memset(head,0,sizeof(head));
memset(nextt,0,sizeof(nextt));
for(int i=1;i<=m;i++)
	add(x1[i]);
}
int main()
{
std::ios::sync_with_stdio(false);
	cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=m;i++)
cin>>x[i]>>y[i];
cin>>s>>t;
found(y);
int q[10005];
memset(q,0,sizeof(q));
q[0]=t;vis[t]=true;
int tail=0,h=-1;
while(++h<=tail)//广搜判断该点是否可通终点;
{
for(int i=head[q[h]];i>0;i=nextt[i])
if(!vis[x[i]]) 
vis[x[i]]=true,q[++tail]=x[i];
}
for(int i=1;i<=n;i++)//因为与之直接连接的点都不行,再把这些点false掉;
if(!vis[i] && !book[i]){
for(int j=head[i];j>0;j=nextt[j])
vis[x[j]]=false,book[x[j]]=true;
}
found(x);//正建立链表;
bool pp=false;
q1[0][0]=s;tail=0;h=-1;re[s]=true;
while(++h<=tail)//广搜得出最短路长度;
{ if(q1[h][0]==t) {cout<<q1[h][1]<<endl;pp=true;break;}
	for(int i=head[q1[h][0]];i>0;i=nextt[i])
	if(vis[y[i]] && !re[y[i]])
	q1[++tail][0]=y[i],q1[tail][1]=q1[h][1]+1,re[y[i]]=true;
}
if(!pp)
cout<<-1<<endl;
return 0;
}

思路简单

用邻接链表记录数组

正反各建立一次

正:判断点是否可用;

反:计算长度;

链表两次广搜就够了;

这是一道最大流的题目,可以使用网络流算法来解决。设源点为 1,构建网络的步骤如下: 1. 由源点连出 `n` 条权值为 `k` 的弧,第 `i` 条弧的流量代表第 `i` 头奶牛带了多少种菜。 2. 由 1 中每条弧的终点连出 `z` 条权值为 1 的弧,第 `j` 条弧流量 01 表示是否带了第 `i` 种奶牛可以准备的第 `j` 种菜。 3. 由 2 中每条弧的终点连出权值为第 `i` 种菜的数目限制的弧,流量表示晚会上多少第 `i` 种菜,这里第 `i` 条弧起点可能是 2 中多条弧的终点,也就是说,可以有多条奶牛将菜运送到第 `i` 条弧。 以下是具体的代码实现: ```cpp #include <iostream> #include <cstdio> using namespace std; const int MAXN = 205; const int MAXD = 105; const int INF = 0x3f3f3f3f; int n, k, d; int limit[MAXD]; int head[MAXN + MAXD + 2], cnt; struct Edge { int to, next, cap, flow; } edges[(MAXN * 5 + MAXD) * 2]; void insert(int u, int v, int cap) { edges[cnt] = {v, head[u], cap, 0}; head[u] = cnt++; edges[cnt] = {u, head[v], 0, 0}; head[v] = cnt++; } inline void start() { for (int i = 1; i <= d; i++) insert(n + i + 1, n + d + 2, limit[i]); // 每种菜 for (int i = 1; i <= n; i++) { int z; scanf("%d", &z); insert(1, i + 1, k); // 奶牛带菜 for (int j = 1; j <= z; j++) { int id; scanf("%d", &id); insert(i + 1, n + id + 1, 1); // 带哪些菜 } } n = n + d + 2; } // 这里省略最大流算法的实现,如 Dinic 算法 // 可以使用常见的最大流算法来计算从源点到汇点的最大流 int main() { scanf("%d %d %d", &n, &k, &d); for (int i = 1; i <= d; i++) { scanf("%d", &limit[i]); } cnt = 0; start(); // 调用最大流算法计算最大流 // int ans = dinic(1, n); // printf("%d\n", ans); return 0; } ``` ###
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