最短路算法(Dijsktra + 优先队列)

本文提供了一段用于解决HDU2544测试题的C++模板代码,采用Dijkstra算法实现最短路径计算。适用于初学者理解和掌握Dijkstra算法的基本应用。

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

模板,对应测试题HDU 2544

#include <queue>
#include <vector>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define  pb push_back
#define  mp make_pair
#define  sz(x) ((int)(x).size())
using namespace std;

const int N = 1010;
const int INF = 12345678;
int n, m, dis[N];
bool vis[N];
struct Node {
	int d, e;
	bool operator < (const Node x) const {
		return x.d < d;
	}
	Node(int d, int e):d(d), e(e){}
};
vector<pair<int, int> > V[N];

void dijkstra(int s) {
	priority_queue<Node> q;
	fill(dis + 1, dis + n + 1, INF);
	fill(vis + 1, vis + n + 1, false);
	q.push(Node(0, s));
	dis[s] = 0;
	while(!q.empty()) {
		Node deq = q.top(); q.pop();
		if(vis[deq.e])	
			continue;
		vis[deq.e] = true;
		for(int i = 0;i < sz(V[deq.e]);i++) {
			int e = V[deq.e][i].first;
			int w = V[deq.e][i].second;
			if(dis[deq.e] < dis[e] - w) {
				dis[e] = dis[deq.e] + w;
				q.push(Node(dis[e], e));	
			}
		}
	}	
}

int main(){
	while(cin >> n >> m, n || m) {
		for(int i = 1;i <= n;i++)
			V[i].clear();
		for(int i = 0;i < m;i++) {
			int a, b, w;
			scanf("%d%d%d", &a, &b, &w);
			V[a].pb(mp(b, w));
			V[b].pb(mp(a, w));	
		}
		dijkstra(1);
		printf("%d\n", dis[n]);
	}
	return 0;
}

### Dijkstra算法简介 Dijkstra算法是一种用于解决单源短路径问题的经典贪心算法。该算法能够找到加权图中从起始节点到其他所有节点之间的短路径,前提是边权重非负[^4]。 #### 算法核心思想 通过维护两个集合来工作:一个是已经找到了短路径的顶点集S;另一个是尚未确定短路径的顶点集Q。每次从未处理过的顶点集中选取距离小的一个加入已知短路径集合,并更新其相邻节点的距离值直到遍历完所有的顶点为止。 #### Python实现示例 下面是一个简单的Python版本的Dijkstra算法实现: ```python import sys from heapq import heappop, heappush def dijkstra(graph, start): n = len(graph) dist = [sys.maxsize] * n # 初始化距离数组,默认为无穷大 visited = [False] * n # 记录访问状态 prev = [-1] * n # 存储前驱节点以便构建终路径 pq = [(0, start)] # 小根堆存储待处理节点及其当前估计代价 dist[start] = 0 # 起点到自身的距离设为零 while pq: d, u = heappop(pq) if visited[u]: continue visited[u] = True for v, weight in graph[u].items(): alt = dist[u] + weight if not visited[v] and alt < dist[v]: dist[v] = alt prev[v] = u heappush(pq, (alt, v)) return dist, prev ``` 此代码片段定义了一个`dijkstra()`函数接收邻接表形式表示的带权无向图以及起点编号作为参数返回每一对顶点间的短路长度列表dist[]和重建这些路线所需的上一步索引prev[]。 --- 对于字符串匹配方面,在给定文本T内寻找模式P的位置的任务可以通过多种方式完成。其中一种高效的方法就是KMP(Knuth–Morris–Pratt)算法,它利用了部分匹配信息从而减少了不必要的字符比较次数提高了效率[^5]。
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