蓝桥杯算法训练 最短路 SPFA(带负边的最短路)

本文介绍了一种求解带负边权重的最短路径问题的算法——SPFA(Shortest Path Faster Algorithm)。通过使用队列优化的SPFA算法,解决了Dijkstra和Floyd算法无法处理的问题,即图中存在负权边的情况。文章提供了一个具体的实现代码示例,用于计算从指定起点到图中其他所有顶点的最短路径。

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                                        算法训练 最短路  

时间限制:1.0s   内存限制:256.0MB

问题描述

给定一个n个顶点,m条边的有向图(其中某些边权可能为负,但保证没有负环)。请你计算从1号点到其他点的最短路(顶点从1到n编号)。

输入格式

第一行两个整数n, m。

接下来的m行,每行有三个整数u, v, l,表示u到v有一条长度为l的边。

输出格式

共n-1行,第i行表示1号点到i+1号点的最短路。

样例输入

3 3
1 2 -1
2 3 -1
3 1 2

样例输出

-1
-2

数据规模与约定

对于10%的数据,n = 2,m = 2。

对于30%的数据,n <= 5,m <= 10。

对于100%的数据,1 <= n <= 20000,1 <= m <= 200000,-10000 <= l <= 10000,保证从任意顶点都能到达其他所有顶点。

第一次接触接触到求带负边的最短路,显然之前的Dijkstra和Floyd都不能解决,接触到了SPFA算法...准备把之前的最短路题用SPFA写一遍试试...

Code:

#include<iostream>
#include<sstream>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<cctype>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<map>
#include<vector>
#include<stack>
#include<queue>
#include<set>
#include<list>
#define mod 998244353
#define INF 0x3f3f3f3f
#define Min 0xc0c0c0c0
#define mst(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define f(i,a,b) for(int i=a;i<b;i++)
using namespace std;
typedef long long ll;
static const int MAX_N = 2e6 + 5;
static const double pi = acos(-1);
typedef struct XNode{
    int dot, weight;    //点,边权
    struct XNode *next; //下一个可达点
}Node;  //邻接表

Node *nods[MAX_N]; //任意点的下一个可达点
int dis[MAX_N];
bool vis[MAX_N];
int n, m;

void init(int u, int v, int w){
    Node *p;
    p = (Node *)malloc(sizeof(Node));//动态数组
    p ->dot = v;
    p ->weight = w;
    p ->next = nods[u]; //nods是一个指向Node类型结构体的指针数组
    nods[u] = p;    //这里意思就是nod[u]指向u的一个可达点(p是一个中间指针)
}

void spfa(){
    for(int i = 1; i <= n; i++){  //初始化
        vis[i] = false;
        dis[i] = INF;
    }
    dis[1] = 0;
    vis[1] = true;
    Node *p;
    int u, v, w;
    queue<int>q;    //队列优化
    q.push(1);      //起始点是1
    while(!q.empty()){
        u = q.front();
        q.pop();
        vis[u] = false;
        for(p = nods[u]; p != NULL; p = p ->next){
            v = p ->dot;
            w = p ->weight;
            if(dis[v] > dis[u] + w){
                dis[v] = dis[u] + w;
                if(!vis[v]){
                    vis[v] = true;
                    q.push(v);
                }
            }
        }
    }
}
int main(){
    while(scanf("%d%d", &n, &m) != EOF){
        if(n == 0 && m == 0) break;
        memset(nods, NULL, sizeof(nods));   //指针数组初始化
        int u, v, w;
        for(int i = 0; i < m; i++){
            scanf("%d%d%d", &u, &v, &w);
            init(u, v, w);
        }
        spfa();
        for(int i = 2; i <= n; i++){    //1到2,3...n的最短路
            printf("%d\n", dis[i]);
        }
    }
    return 0;
}

 

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