PAT L2-001. 紧急救援

本文介绍了一种基于Dijkstra算法的应用案例,在寻找最短路径的同时最大化资源收集的方法。通过构造特定的图结构并利用Dijkstra算法进行遍历,不仅找到两点间的最短路径,还实现了沿途收集最多资源的目标。

作为一个城市的应急救援队伍的负责人,你有一张特殊的全国地图。在地图上显示有多个分散的城市和一些连接城市的快速道路。每个城市的救援队数量和每一条连接两个城市的快速道路长度都标在地图上。当其他城市有紧急求助电话给你的时候,你的任务是带领你的救援队尽快赶往事发地,同时,一路上召集尽可能多的救援队。

输入格式:

输入第一行给出4个正整数N、M、S、D,其中N(2<=N<=500)是城市的个数,顺便假设城市的编号为0~(N-1);M是快速道路的条数;S是出发地的城市编号;D是目的地的城市编号。第二行给出N个正整数,其中第i个数是第i个城市的救援队的数目,数字间以空格分隔。随后的M行中,每行给出一条快速道路的信息,分别是:城市1、城市2、快速道路的长度,中间用空格分开,数字均为整数且不超过500。输入保证救援可行且最优解唯一。

输出格式:

第一行输出不同的最短路径的条数和能够召集的最多的救援队数量。第二行输出从S到D的路径中经过的城市编号。数字间以空格分隔,输出首尾不能有多余空格。

输入样例:
4 5 0 3
20 30 40 10
0 1 1
1 3 2
0 3 3
0 2 2
2 3 2
输出样例:
2 60

0 1 3

废话不多说直接上代码

#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<math.h>
#include<algorithm>
#include<string.h>
#include<vector>
#include<stack>
using namespace std;
#define INF 0x3f3f3f3f
int n,m,s,d,q[505][505],vis[505],dis[505],val[505],path[505],totval[505],pathnum[505];
/*
q[505][505]构图
vis[505]记录是否被标记
dis[505]距离数组
val[505]点权数组
path[505]记录前驱节点
totval[505]记录到 i点时的点权
pathnum[505]记录到 i点时有几条最短路径 

每次到一个点,就把所有的信息记录在相应的数组里,最后输出
需要记录到这个点时最短路径条数、点权、这个点,更新相应的距离
*/
void Dijkstra(int v0) {
	memset(dis,INF,sizeof(dis));//清空数组 
	vis[v0]=1;
	dis[v0]=0;
	totval[v0]=val[v0];
	pathnum[v0]=1;
	for(int i=0; i<n; i++) { //数组赋初值,为起始点的值 
		if(q[v0][i]!=INF && i!=v0) {
			path[i]=v0; //刚开始前驱节点为v0
			dis[i]=q[v0][i];
			totval[i]=val[v0]+val[i]; //到 i点时的点权 
			pathnum[i]=1;
		}
	}
	for(int i=1; i<n-1; i++) {
		int minn=INF,u=v0;
		for(int j=0; j<n; j++) { //选出最短的那条路 
			if(dis[j]<minn&&!vis[j]) {
				u=j;
				minn=dis[j];
			}
		}
		vis[u]=1;
		for(int j=0; j<n; j++) {
			if(!vis[j]) {
				if(q[u][j]+dis[u]<dis[j]) {
					pathnum[j]=pathnum[u]; //因为没有相同的最短路,所以最短路条数不变 
					dis[j]=q[u][j]+dis[u];
					totval[j]=totval[u]+val[j];
					path[j]=u;
				} else if(q[u][j]+dis[u]==dis[j]) {
					pathnum[j]+=pathnum[u];
					if(totval[j]<totval[u]+val[j]) {
						totval[j]=totval[u]+val[j];
						path[j]=u;
					}


				}
			}
		}
	}
}
int main() {
	cin>>n>>m>>s>>d;
	memset(q,INF,sizeof(q));
	for(int i=0; i<n; i++)
		cin>>val[i];
	for(int i=0;i<m;i++){
		int x,y,z;
		cin>>x>>y>>z;
		q[x][y]=q[y][x]=z;
	}
	Dijkstra(s);
	cout<<pathnum[d]<<" "<<totval[d]<<endl;
	int w=d,ans[505],l=0;
	ans[++l]=d;
	while(1){
		 w=path[w];
		 ans[++l]=w;
		 if(w==s) break;		
	}
	cout<<s;
	for(int i=l-1;i>0;i--)
	cout<<" "<<ans[i];
	return 0;
}

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