c++最短路经典问题

一提起最短路，各位oier会想到什么呢？

floyd，spfa，dij，或是bellman-ford？

其实，只要学会一种算法，大部分最短路问题就能很快解决了。

他就是堆优化的dijkstra。

首先，先讲一下dij是怎么求最短路的。

Dijkstra是基于一种贪心的策略，首先用数组dis记录起点到每个结点的最短路径，再用一个数组保存已经找到最短路径的点

然后，从dis数组选择最小值，则该值就是源点s到该值对应的顶点的最短路径，并且把该点记为已经找到最短路

此时完成一个顶点，再看这个点能否到达其它点（记为v），将dis[v]的值进行更新

不断重复上述动作，将所有的点都更新到最短路径

这种算法实际上是O(n^2)的时间复杂度，但我们发现在dis数组中选择最小值时，我们可以用一些数据结构来进行优化。

其实我们可以用STL里的堆来进行优化，堆相对于线段树以及平衡树有着常数小，码量小等优点，并且堆的一个妙妙的性质就是可以在nlogn的时限内满足堆顶是堆内元素的最大（小）值，之不正是我们要的嘛？

但是呢，dij处理不了负边，所以当题目出现负边时，dij就不能用了。

但反过来说，只要题目没负边，SPFA是一定会被卡的！

下面上代码：

#include
using namespace std;
#define maxn 10005
#define maxm 500005
#define INF  1234567890
inline int read()
{
    int x=0,k=1; char c=getchar();
    while(c<'0'||c>'9'){if(c=='-')k=-1;c=getchar();}
    while(c>='0'&&c<='9')x=(x<<3)+(x<<1)+(c^48),c=getchar();
    return x*k;
}
struct Edge
{
    int u,v,w,next;
}e[maxm];
int head[maxn],cnt,n,m,s,vis[maxn],dis[maxn];
struct node
{
    int w,now;
    inline bool operator <(const node &x)const
    //重载运算符把最小的元素放在堆顶（大根堆）
    {
        return w>x.w;//这里注意符号要为'>'
    }
};
priority_queueq;
//优先队列，其实这里一般使用一个pair，但为了方便理解所以用的结构体
inline void add(int u,int v,int w)
{
    e[++cnt].u=u;
    //这句话对于此题不需要，但在缩点之类的问题还是有用的
    e[cnt].v=v;
    e[cnt].w=w;
    e[cnt].next=head[u];
    //存储该点的下一条边
    head[u]=cnt;
    //更新目前该点的最后一条边（就是这一条边）
}
//链式前向星加边
void dijkstra()
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        dis[i]=INF;
    }
    dis[s]=0;
    //赋初值
    q.push((node){0,s});
    while(!q.empty())
    //堆为空即为所有点都更新
    {
        node x=q.top();
        q.pop();
        int u=x.now;
        //记录堆顶（堆内最小的边）并将其弹出
        if(vis[u]) continue; 
        //没有遍历过才需要遍历
        vis[u]=1;
        for(int i=head[u];i;i=e[i].next)
        //搜索堆顶所有连边
        {
            int v=e[i].v;
            if(dis[v]>dis[u]+e[i].w)
            {
                dis[v]=dis[u]+e[i].w;
                //松弛操作
                q.push((node){dis[v],v});
                //把新遍历到的点加入堆中
            }
        }
    }
}
int main()
{
    n=read(),m=read(),s=read();
    for(int i=1,x,y,z;i<=m;i++)
    {
        x=read(),y=read(),z=read();
        add(x,y,z);
    }
    dijkstra();
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        printf("%d ",dis[i]);
    }
    return 0;
}

谢谢大家！

转载于:https://www.cnblogs.com/mxrmxr/p/9851795.html