最短路spfa CF20C

最新推荐文章于 2024-10-25 19:32:27 发布

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本文通过三种不同数据结构实现SPFA算法，对比邻接表、vector及deque在最短路径寻找中的性能表现。实验结果显示，使用deque进行优化后的SPFA算法在效率上表现最佳。

邻接表78ms

#include<cstdio>
#include<queue>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
int n,m;
struct node
{
    int to,next;
    ll val;
}edge[200005];
ll d[100005];int vis[100005],pre[100005],head[100005],cnt=0;
void add(int u,int v,ll w)
{
    edge[cnt].to=v;
    edge[cnt].val=w;
    edge[cnt].next=head[u];
    head[u]=cnt++;
}
void spfa()
{
    queue<int> q;
    for(int i=0;i<=n;i++)
        d[i]=1e15,vis[i]=0,pre[i]=-1;
    d[1]=0;vis[1]=1;
    q.push(1);
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.front();q.pop();vis[u]=0;
        for(int i=head[u];i!=-1;i=edge[i].next)
        {
            if(d[u]+edge[i].val<d[edge[i].to])
            {
                d[edge[i].to]=d[u]+edge[i].val;
                pre[edge[i].to]=u;
                if(!vis[edge[i].to])
                {
                    vis[edge[i].to]=1;
                    q.push(edge[i].to);
                }
            }
        }
    }
}
void dfs(int x)
{
    if(pre[x]==-1)
    {
        printf("%d",x);
        return;
    }
    dfs(pre[x]);
    printf(" %d",x);
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=0;i<=n;i++)
        head[i]=-1;
    while(m--)
    {
        int a,b;ll w;scanf("%d%d%lld",&a,&b,&w);
        add(a,b,w);
        add(b,a,w);
    }
    spfa();
    if(d[n]==1e15) puts("-1");
    else dfs(n);
}

vector超时

#include<cstdio>
#include<queue>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
int n,m;
vector<pair<int,ll> > g[100005];
ll d[100005];int vis[100005],pre[100005];
void spfa()
{
    queue<int> q;
    for(int i=0;i<=n;i++)
        d[i]=1e15,vis[i]=0,pre[i]=-1;
    d[1]=0;vis[1]=1;
    q.push(1);
    while(!q.empty())
    {
        int u=q.front();q.pop();vis[u]=0;
        for(size_t i=0;i<g[u].size();i++)
        {
            int v=g[u][i].first;
            if(d[u]+g[u][i].second<d[v])
            {
                d[v]=d[u]+g[u][i].second;
                pre[v]=u;
                if(!vis[v])
                {
                    vis[v]=1;
                    q.push(v);
                }
            }
        }
    }
}
void dfs(int x)
{
    if(pre[x]==-1)
    {
        printf("%d",x);
        return;
    }
    dfs(pre[x]);
    printf(" %d",x);
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    while(m--)
    {
        int a,b;ll w;scanf("%d%d%lld",&a,&b,&w);
        g[a].push_back(make_pair(b,w));
        g[b].push_back(make_pair(a,w));
    }
    spfa();
    if(d[n]==1e15) puts("-1");
    else dfs(n);
}

vector加不知道什么的优化….78ms

#include<cstdio>
#include<deque>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
int n,m;
vector<pair<int,ll> > g[100005];
ll d[100005];int vis[100005],pre[100005];
void spfa()
{
    deque<int> q;
    for(int i=0;i<=n;i++)
        d[i]=1e15,vis[i]=0,pre[i]=-1;
    d[1]=0;
    q.push_back(1);
    while (!q.empty())
    {
        int v=q.front();
        vis[v]=1;
        q.pop_front();
        for (size_t i=0;i<g[v].size();i++)
        {
            int to=g[v][i].first;
            ll w=g[v][i].second;
            if (d[to]>d[v]+w)
            {
                d[to]=d[v]+w;
                pre[to]=v;
                if (!vis[to])
                    q.push_front(to);
                else
                    q.push_back(to);
                vis[to]=1;
            }
        }
    }
}
void dfs(int x)
{
    if(pre[x]==-1)
    {
        printf("%d",x);
        return;
    }
    dfs(pre[x]);
    printf(" %d",x);
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    while(m--)
    {
        int a,b;ll w;scanf("%d%d%lld",&a,&b,&w);
        g[a].push_back(make_pair(b,w));
        g[b].push_back(make_pair(a,w));
    }
    spfa();
    if(d[n]==1e15) puts("-1");
    else dfs(n);
}

不知道什么的优化＋邻接表超时….（什么鬼）

#include<cstdio>
#include<deque>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef long long ll;
int n,m;
struct node
{
    int to,next;
    ll val;
}edge[200005];
ll d[100005];int vis[100005],pre[100005],head[100005],cnt=0;
void add(int u,int v,ll w)
{
    edge[cnt].to=v;
    edge[cnt].val=w;
    edge[cnt].next=head[u];
    head[u]=cnt++;
}
void spfa()
{
    deque<int> q;
    for(int i=0;i<=n;i++)
        d[i]=1e15,vis[i]=0,pre[i]=-1;
    d[1]=0;
    q.push_back(1);
    while(!q.empty())
    {
        int v=q.front();
        vis[v]=1;
        q.pop_front();
        for(int i=head[v];i!=-1;i=edge[i].next)
        {
            if(d[v]+edge[i].val<d[edge[i].to])
            {
                d[edge[i].to]=d[v]+edge[i].val;
                pre[edge[i].to]=v;
                if (!vis[edge[i].to])
                    q.push_front(edge[i].to);
                else
                    q.push_back(edge[i].to);
                vis[edge[i].to]=1;
            }
        }
    }
}
void dfs(int x)
{
    if(pre[x]==-1)
    {
        printf("%d",x);
        return;
    }
    dfs(pre[x]);
    printf(" %d",x);
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=0;i<=n;i++)
        head[i]=-1;
    while(m--)
    {
        int a,b;ll w;scanf("%d%d%lld",&a,&b,&w);
        add(a,b,w);
        add(b,a,w);
    }
    spfa();
    if(d[n]==1e15) puts("-1");
    else dfs(n);
}