SPFA模板

最新推荐文章于 2018-12-14 15:10:00 发布

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分类专栏： acm 文章标签： spfa

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本文详细介绍了两种常用的最短路径算法：SPFA（Shortest Path Faster Algorithm）和Dijkstra算法。SPFA使用双端队列进行节点更新，适用于稀疏图和存在负权边的图；Dijkstra算法则利用小根堆进行节点更新，适用于没有负权边的图。通过具体代码实例展示了SPFA算法的具体实现过程。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Dijkstra+heap是用小根堆，每次取出d最小的点，来更新距离，那么这个点来说，最小距离就是当前的d。
SPFA是用双端队列，每次取出队头，来更新距离，它之后可能还会入队。它是一种动态逼近法，因为每次松弛距离都会减小，所以松弛一定会有结束的。如果一个点入队超过n次就是存在负环。
SPFA用于稀疏图和存在负权的图

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int nmax=1005,emax=5005;
struct pp
{
    int v, w, next;
}edge[2*emax]; // 无向边
bool vis[nmax];
int head[nmax],num[nmax],n,m,cnt=0;  
long long dist[nmax];   //注意dist范围和内存限制;
void add(int t1,int t2,int t3)
{
    edge[++cnt].v=t2;
    edge[cnt].w=t3;
    edge[cnt].next=head[t1];
    head[t1]=cnt;
}
int spfa(int start)
{
    long long sum=0;
    int cnt_q=1;   //统计队列中的数量
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    memset(dist,0x3f3f3f3f3f3f3f3f,sizeof(dist));//int 0x3f3f3f3f
    deque<int> q;//STL中的双端队列 可在两端实现入队出队
    vis[start]=1;
    dist[start]=0;
    num[start]++;
    q.push_back(start);
    while(!q.empty())
    {
        int temp= q.front();q.pop_front();//每次从前端取出
        //LLL,未验证，如无特殊需求，删掉if这一段
        if(dist[temp]*cnt_q>sum)//注意dist[temp]*cnt_q不要超范围
        {
            q.push_back(temp);
            continue;
        }
        sum -=dist[temp];cnt_q--;
        vis[temp]=0;
        for(int i=head[temp];i;i=edge[i].next)
        {
            int v=edge[i].v;
            if(dist[temp]+edge[i].w<dist[v])
            {
                dist[v]=dist[temp]+edge[i].w;
                if(!vis[v])
                {
                    vis[v]=1;
                    num[v]++;
                    if(num[v]==n)return 0;//判断是否有负环存在
                    if(!q.empty())
                    {
                        if(dist[v]>dist[q.front()])//距离大的往后端放
                            q.push_back(v);
                        else q.push_front(v);//小的放前端
                    }
                    else q.push_back(v);
                    sum +=dist[v];cnt_q++;
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}
int main()
{
    int t1,t2,t3;
    cin>>n>>m;
    while(m--)
    {
        scanf("%d%d%d",&t1,&t2,&t3);
        add(t1,t2,t3);
        add(t2,t1,t3);
    }
    if(spfa(1))
        cout<<dist[n]<<endl;
    return 0;
}