最短路算法总结

1. Floyd

时间复杂度:O(n^{^{3}})

优势:简单,代码量小,处理多源最短路

劣势:效率低

注意:中间节点在最外层枚举(等价于向原图添加节点扩大问题规模)

//hdu 2544
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N=104;
const int INF=0x3f3f3f3f;
int f[N][N];
int n,m;
int main() {
	while (scanf("%d%d",&n,&m)&&(n||m)) {
		memset(f,INF,sizeof(f));
		for (int i=1;i<=n;++i)
			f[i][i]=0;
		while (m--) {
			int u,v,w;
			scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
			f[u][v]=w,f[v][u]=w;
		}
		for (int k=1;k<=n;++k)
			for (int i=1;i<=n;++i)
				for (int j=1;j<=n;++j)
					f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k][j]);
		printf("%d\n",f[1][n]);
	}
	return 0;
}

2. Dijkstra

时间复杂度:O(n^{^{2}})

优势:简单,代码量小,处理单源最短路

劣势:效率较低,无法处理含有负边权的图

注意:中间节点在最外层枚举(等价于向原图添加节点扩大问题规模)

//hdu 2544
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N=104;
const int M=1e4+4;
const int INF=0x3f3f3f3f;
int n,m;
struct Edge {
	int v,w,nxt;
}e[M<<1];
int head[N],etot;
int dis[N];
bool vis[N];
inline void adde(int u,int v,int w) {
	e[++etot].nxt=head[u],e[etot].v=v,e[etot].w=w,head[u]=etot;
}
inline void init() {
	memset(vis,false,sizeof(vis));
	memset(dis,INF,sizeof(dis));
	memset(head,-1,sizeof(head));
	etot=0,dis[1]=0;
}
int main() {
	while (scanf("%d%d",&n,&m)&&(n||m)) {
		init();
		while (m--) {
			int u,v,w;
			scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
			adde(u,v,w);
			adde(v,u,w);
		}
		for (int t=1;tdis[i]&&!vis[i]) {
					p=i;
					d=dis[i];
				}
			}
			vis[p]=true;
			for (int i=head[p];~i;i=e[i].nxt) {
				int v=e[i].v;
				dis[v]=min(dis[v],d+e[i].w);
			}
		}
		printf("%d\n",dis[n]);
	}
	return 0;
}

3. Dijkstra + Heap

时间复杂度:O(nlog(n))

优势:效率较高,处理单源最短路

劣势:无法处理含有负边权的图

注意:加入遍历标记防止重复遍历同一个点进行无效松弛操作,可能被较强数据卡掉

//Luogu 4479
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N=1e5+4;
const int M=2e5+4;
const int INF=0x3f3f3f3f;
int n,m,dis[N],s;
bool vis[N];
struct Edge {
	int v,nxt,w;
}e[M<<1];
int head[N],etot;
struct Node {
	int id,dis;
	friend bool operator <(const Node &a,const Node &b) {
		return a.dis>b.dis;
	}
};
inline int read() {
	int x=0;char c=getchar();
	while (c<'0'||c>'9') c=getchar();
	while (c>='0'&&c<='9') x=x*10+c-'0',c=getchar();
	return x;
}
inline void adde(int u,int v,int w) {
	e[++etot].nxt=head[u],e[etot].v=v,e[etot].w=w,head[u]=etot;
}
inline void dijkstra(int S) {
	priority_queue q;
	memset(dis,INF,sizeof(dis));
	dis[S]=0;
	q.push((Node){S,0});
	while (!q.empty()) {
		Node cur=q.top();
		q.pop();
		int p=cur.id;
		if (vis[p]) continue;
		vis[p]=true;
		for (int i=head[p];~i;i=e[i].nxt) {
			int v=e[i].v;
			if (dis[v]>dis[p]+e[i].w) {
				dis[v]=dis[p]+e[i].w;
				q.push((Node){v,dis[v]});
			}
		}
	}
}
int main() {
	memset(head,-1,sizeof(head));
	n=read(),m=read(),s=read();
	for (register int i=0;i

4. SPFA

时间复杂度:O(kE),k一般不大于2,最坏为O(VE)

优势:可处理含负边权的图,可用于判负环

劣势:效率较高但可能被卡

注意:入队标记!!!

//Luogu 3371
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
const int N=1e4+4;
const int M=5e5+4;
const int INF=0x3f3f3f3f;
int n,m,dis[N],s;
bool vis[N];
struct Edge {
	int v,nxt,w;
}e[M<<1];
int head[N],etot;
inline int read() {
	int x=0,f=1;char c=getchar();
	while (c<'0'||c>'9') {if (c=='-') f=-1;c=getchar();}
	while (c>='0'&&c<='9') x=x*10+c-'0',c=getchar();
	return x*f;
}
inline void adde(int u,int v,int w) {
	e[++etot].nxt=head[u],e[etot].v=v,e[etot].w=w,head[u]=etot;
}
inline void SPFA(int S) {
	queue q;
	memset(dis,INF,sizeof(dis));
	dis[S]=0,vis[S]=true;
	q.push(S);
	while (!q.empty()) {
		int p=q.front();
		q.pop();
		vis[p]=false;
		for (int i=head[p];~i;i=e[i].nxt) {
			int v=e[i].v;
			if (dis[v]>dis[p]+e[i].w) {
				dis[v]=dis[p]+e[i].w;
				if (!vis[v]) {
					vis[v]=true;
					q.push(v);
				}
			}
		}
	}
}
int main() {
	memset(head,-1,sizeof(head));
	n=read(),m=read(),s=read();
	for (register int i=0;i

 

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