[Usaco2004 Nov]Til the Cows Come Home 带奶牛回家(Dijkstra的优化)

本文介绍了如何使用Dijkstra算法解决奶牛贝茜从果树园返回谷仓的最短路径问题。通过分析题目,确定采用Dijkstra算法。文章探讨了Dijkstra算法的朴素实现和优化,包括引入链式前向星数据结构以节省空间并提高效率,以及使用堆优化查找最短路径节点。最后给出了优化后的代码实现。

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Problem

Time Limit: 1 Sec Memory Limit: 128 MB
Description
贝茜在谷仓外的农场上,她想回到谷仓,在第二天早晨农夫约翰叫她起来挤奶之前尽可能多地睡上一觉.由于需要睡个好觉,贝茜必须尽快回到谷仓.农夫约翰的农场上有N(2≤N≤1000)个路标,每一个路标都有唯一的编号(1到N).路标1是谷仓,路标N是贝茜一整天呆在那里的果树园.农场的所有路标之间共有T(1≤T≤2000)条不同长度的供奶牛走的无向小路.贝茜对她识别方向的能力不是很自信,所以她每次总是从一条小路的头走到尾,再以这条路的尾作为下一条路的头开始走. 现给出所有路标之间的小路,要求输出贝茜回到谷仓的最短路程(每组输入数据都保证有解).
Input
第1行:2个整数T和N.
第2到T+1行:每行用空格隔开的三个整数描述一条小路.前两个整数是这条小路的尾和头,
第三个整数是这条小路的长度(不大于100).
Output
一个整数,表示贝茜从路标N到路标1所经过的最短路程
Sample Input

5 5
1 2 20
2 3 30
3 4 20
4 5 20
1 5 100

Sample Output

90

HINT

共有5个路标,贝茜可以依次经过路标4,3,2,1到家。

1.题目分析

此题明显最短路,是求1 to n的最短路。
这里我们选择Dijkstra算法来求最短路。
这里强调一下,Dijkstra算法的核心就是贪心,这也正是为什么它不能处理负边权的原因。
[PS:注意是无向路]

2.Dijkstra算法的逆袭

①朴素的Dijkstra&卡数据

直接朴素的算法走一波,但要注意一点,其实也不能说注意,主要是数据的问题,
或者说邻接表的局限,所以这里我们要特殊处理一下[#滑稽]。

未优化Dijkstra Code

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#pragma GCC optimize(2)
#define ri register int //放寄存器里,卡常数
#define N 1001
using namespace std;

int t,n;
bool vis[N];
int dis[N],g[N][N];

void Dijkstra()
{
   
	for (ri i=1;i<=n;++i) dis[i]=g[1][i]; //dis初始化
	dis[1]=0,vis[1]=true; //标记
	int min,u; //u表示当前找到的最短边所连接的未被访问点
	for (ri i=1;i<n;++i)
	{
   
		min=0x3f3f3f3f,u=0; //min,u初始化
		for (ri p=1;p<=n;++p)
			if (!vis[p]&&min>dis[p]) u=p,min=dis[p];
			//如果当前找的点未被访问且比上次找的最短路小,更新
		if (!u) break; //如果未被更新,则说明都已求出最短路,退出
		vis[u]=true; //标记当前找的点为true
		for (ri v=1;v<=n;++v)
			if (u!=v&&dis[v]>dis[u]+g[u][v])//找到点不与其重合且小于目前所找的最短距离
				dis[v]=dis[u]+g[u][v]; //更新
	}
}

int main()
{
   
	memset(g,0x7f,sizeof(g)); //g初始化
	scanf("%d%d",
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