拓晟学员谈dijkstra算法详解加例题分析 NOIP

网友投稿 2019-08-07 14:02

首先说一下什么叫单源最短路径问题:

给定一个带权有向图G=(V,E),其中每条边的权是一个实数。另外,还给定V中的一个顶点,称为源。现在要计算从源到其他所有各顶点的最短路径长度。这里的长度就是指路上各边权之和。(摘自百科)

 这个题算是正儿八经的单源最短路径问题,因为图中边上的权值不可能为负值,所以采用dijkstra算法:

dijkstra算法采用贪心策略,下面进行图解

https://cdn.china-scratch.com/timg/190809/14021Q262-0.jpg

https://cdn.china-scratch.com/timg/190809/1402196049-1.jpg

准备:我们需要一个b数组作为一个集合用来表示已经达到最优的点,b[i]=0表示编号为i的点在集合外;

一个dis数组表示距离,dis【i】表示出发点到i的最短距离,dis初始化为-1;

1,b【1】=1(1到1距离为0,已达到最优),然后从出发点点1开始找到目标点能到达的点2,3并更新dis数组;

从中选择距离出发点最近的点3(即从b数组为0,d值最小且不为0的点中选一个点);

2,b【3】=1,从能从3到达的b【i】=0的点中进行下一步操作;分两种情况,dis为-1和不为-1;如点5的dis值为-1,辣么d[5]=map[5][3]+d[3]=10+1=11;  如dis[2]=4,dis[2]=min(dis[2],map[2][3],+d[3])=min(4,5)=4;

目的就是利用第1,步找到的距离目标点最近的点来尝试优化当前的路径;

3,从b数组为0,d值最小且不为0的点中选一个点(1,3 b数组值已为1),选出点2;

4,重复第二步b【2】=1;

从能从3到达的b【i】=0的点中进行下一步操作;分两种情况,dis为-1和不为-1;如点4的dis值为-1,辣么d[4]=map[4][2]+d[2]=2+4=6;  如dis[5]=11,dis[5]=min(dis[5],map[2][5],+d[2])=min(11,1+4)=5;

直到所有的点b数组值为1,输出dis数组就是初始点到每一个点的最近路径长度

理解了大概的dijkstra算法思路,下面在具体的题目中进行实践,耐心看完才能有收获(〃''〃)

下面在题目中进行讲解: 条件贼多的题>_<

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https://cdn.china-scratch.com/timg/190809/140220F61-3.jpg

在AC代码中解释

#include

#include

#include

#include

using namespace std;

const int L=110;

int C[L],vis[L][L],map[L][L],dis[L];// 文化值数组,文化是否冲突数组 地图  出发点到每个点的最短距离数组 

bool b[L]; // 点是否最优判断数组 

int main(){

memset(map,0,sizeof(map));

int N,K,M,S,T;

cin>>N>>K>>M>>S>>T;

for(int i=1;i<=N;i++)cin>>C[i];

for(int i=1;i<=K;i++)for(int n=1;n<=K;n++)cin>>vis[i][n];

for(int i=1;i<=M;i++){

int x,y,d;

cin>>x>>y>>d;

map[x][y]=d;

map[y][x]=d;

}

memset(dis,-1,sizeof(dis));

//数据初始化

for(int i=1;i<=N;i++){

if(i==S)dis[i]=0;

else if(map[S][i]!=0){

if(vis[C[i]][C[S]]==0)dis[i]=map[S][i];//初始化 

}

}

b[S]=1;// 初始化 

for(int i=1;i< p="">

int xmin=INT_MAX,k=-1;

for(int n=1;n<=N;n++)if(!b[n]&&xmin>dis[n]&&dis[n]!=-1){

xmin=dis[n];

k=n; //挑出的最近的点 

}

if(k==-1)continue;

//利用挑出的点进行优化 

b[k]=1;

for(int n=1;n<=N;n++)if(!b[n]&&map[n][k]!=0&&vis[C[n]][C[k]]==0){

if(dis[n]==-1)dis[n]=dis[k]+map[n][k];

else dis[n]=min(dis[n],dis[k]+map[n][k]);

}

}

cout<<dis[t];< p="">

return 0;

--end--

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