最短路:spfa算法
板子补完计划绝赞继续中(
这篇博客就来写一写spfa(这我居然板子都打错了一次,我太弱啦!)
先来看一下定义:(引自http://blog.csdn.net/juststeps/article/details/8772755)
首先说明,SPFA是一种单源最短路径算法,所以以下所说的“某点的最短路径长度”,指的是“某点到源点的最短路径长度”。
我们记源点为S,由源点到达点i的“当前最短路径”为D[i],开始时将所有D[i]初始化为无穷大,D[S]则初始化为0。算法所要做的,就是在运行过程中,不断尝试减小D[]数组的元素,最终将其中每一个元素减小到实际的最短路径。
过程中,我们要维护一个队列,开始时将源点置于队首,然后反复进行这样的操作,直到队列为空:
(1)从队首取出一个结点u,扫描所有由u结点可以一步到达的结点,具体的扫描过程,随存储方式的不同而不同;
(2)一旦发现有这样一个结点,记为v,满足D[v] > D[u] + w(u, v),则将D[v]的值减小,减小到和D[u] + w(u, v)相等。其中,w(u, v)为图中的边u-v的长度,由于u-v必相邻,所以这个长度一定已知(不然我们得到的也不叫一个完整的图);这种操作叫做松弛。
引用内容
松弛操作的原理是著名的定理:“三角形两边之和大于第三边”,在信息学中我们叫它三角不等式。所谓对i,j进行松弛,就是判定是否d[j]>d[i]+w[i,j],如果该式成立则将d[j]减小到d[i]+w[i,j],否则不动。(3)上一步中,我们认为我们“改进了”结点v的最短路径,结点v的当前路径长度D[v]相比于以前减小了一些,于是,与v相连的一些结点的路径长度可能会相应地减小。注意,是可能,而不是一定。但即使如此,我们仍然要将v加入到队列中等待处理,以保证这些结点的路径值在算法结束时被降至最优。当然,如果连接至v的边较多,算法运行中,结点v的路径长度可能会多次被改进,如果我们因此而将v加入队列多次,后续的工作无疑是冗余的。这样,就需要我们维护一个bool数组Inqueue[],来记录每一个结点是否已经在队列中。我们仅将尚未加入队列的点加入队列。
算法能否结束?
对于不存在负权回路的图来说,上述算法是一定会结束的。因为算法在反复优化各个最短路径长度,总有一个时刻会进入“无法再优化”的局面,此时一旦队列读空,算法就结束了。然而,如果图中存在一条权值为负的回路,就糟糕了,算法会在其上反复运行,通过“绕圈”来无休止地试图减小某些相关点的最短路径值。假如我们不能保证图中没有负权回路,一种“结束条件”是必要的。这种结束条件是什么呢?思考Bellman-Ford算法,它是如何结束的?显然,最朴素的Bellman-Ford算法不管循环过程中发生了什么,一概要循环|V|-1遍才肯结束。凭直觉我们可以感到,SPFA算法“更聪明一些”,就是说我们可以猜测,假如在SPFA中,一个点进入队列——或者说一个点被处理——超过了|V|次,那么就可以断定图中存在负权回路了。
定义从来就不是我们要学习的重点 我们要优雅の打板子!
来看这一道比奶牛热浪还裸的模板题:
#pragma GCC optimize("O2")
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<stack>
#include<set>
#include<map>
#include<limits.h>
#include<ctime>
#define N 100001
typedef long long ll;
const int inf=0x3fffffff;
const int maxn=2017;
using namespace std;
inline int read()
{
int f=1,x=0;char ch=getchar();
while(ch>'9'||ch<'0')
{
if(ch=='-')
f=-1;
ch=getchar();
}
while(ch<='9'&&ch>='0')
{
x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';
ch=getchar();
}
return f*x;
}
struct tsdl{
int to,w,next;
}edge[N*4];
int tot,head[N],inq[N],d[N],n,m,cnt[N];
queue<int>q; void add(int ui,int vi,int wi)
{
edge[++tot].next=head[ui];
edge[tot].w=wi;
edge[tot].to=vi;
head[ui]=tot;
}
bool spfa(int u,int n)
{
memset(inq,0,sizeof(inq));
for(int i=1;i<=n;i++)
d[i]=inf;
d[u]=0,inq[u]=1;
q.push(u);
while(!q.empty())
{
int x=q.front();
q.pop();
inq[x]=0;
for(int i=head[x];i!=-1;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(d[v]>d[x]+edge[i].w)
{
d[v]=d[x]+edge[i].w;
if(!inq[v])
{
inq[v]=1;
q.push(v);
if(++cnt[v]>n)return 1;
}
}
}
}
return 0;
} int main()
{
memset(head,-1,sizeof(head));
n=read(),m=read();
int ts=read();
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int u=read(),v=read(),w=read();
add(u,v,w);
}
if(spfa(ts,n))
{
cout<<-1<<endl;
return 0;
}
for(int i=1;i<=n;i++)
cout<<d[i]<<endl;
}
一期非常蒟蒻的模板总结 以上desu
最短路:spfa算法的更多相关文章
- 图论-单源最短路-SPFA算法
有关概念: 最短路问题:若在图中的每一条边都有对应的权值,求从一点到另一点之间权值和最小的路径 SPFA算法的功能是求固定起点到图中其余各点的的最短路(单源最短路径) 约定:图中不存在负权环,用邻接表 ...
- 图论算法(三) 最短路SPFA算法
我可能要退役了…… 退役之前,写一篇和我一样悲惨的算法:SPFA 最短路算法(二)SPFA算法 Part 1:SPFA算法是什么 其实呢,SPFA算法只是在天朝大陆OIers的称呼,它的正统名字叫做: ...
- 最短路-SPFA算法&Floyd算法
SPFA算法 算法复杂度 SPFA 算法是 Bellman-Ford算法 的队列优化算法的别称,通常用于求含负权边的单源最短路径,以及判负权环. SPFA一般情况复杂度是O(m)最坏情况下复杂度和朴素 ...
- poj 3013 最短路SPFA算法
POJ_3013_最短路 Big Christmas Tree Time Limit: 3000MS Memory Limit: 131072K Total Submissions: 23630 ...
- 最短路 spfa 算法 && 链式前向星存图
推荐博客 https://i.cnblogs.com/EditPosts.aspx?opt=1 http://blog.csdn.net/mcdonnell_douglas/article/deta ...
- 单源最短路——SPFA算法(Bellman-Ford算法队列优化)
spfa的算法思想(动态逼近法): 设立一个先进先出的队列q用来保存待优化的结点,优化时每次取出队首结点u,并且用u点当前的最短路径估计值对离开u点所指向的结点v进行松弛操作,如果v点的最短路 ...
- 【笔记】最短路——SPFA算法
##算法功能 找最短路(最长路?) ##算法思想 用一个节点k更新节点i到节点j的最短路 ##邻接链表存储 基础而高效的图的存储方式 存的是单向边(无向边可以看成两条有向边) ##实现 维护节点i到源 ...
- 单源最短路SPFA算法
$huaji^{233……}$模板:洛谷 P3371 #include<iostream> #include<algorithm> #include<cstdio> ...
- 洛谷 P1266 速度限制 最短路+SPFA算法
目录 题面 题目链接 题目描述 输入输出格式 输入格式 输出格式 输入输出样例 输入样例 输出样例 说明 思路 AC代码 题面 题目链接 P1266 速度限制 题目描述 在这个繁忙的社会中,我们往往不 ...
- 洛谷 P1073 最优贸易 最短路+SPFA算法
目录 题面 题目链接 题目描述 输入输出格式 输入格式 输出格式 输入输出样例 输入样例 输出样例 说明 思路 AC代码 题面 题目链接 P1073 最优贸易 题目描述 C国有 $ n $ 个大城市和 ...
随机推荐
- java.lang.NoClassDefFoundError: javax/servlet/AsyncListener解决方案
问题:spring3.2的架构在tomcat6.0中无法正常启动,抛出java.lang.NoClassDefFoundError: javax/servlet/AsyncListener错误 原因: ...
- 使用Github Pages和Hexo构建个人博客
Github Pages可以创建免费的静态站点,支持自带主题.支持自制页面等,并且可以使用Jekyll或者Hexo等静态博客框架进行管理. 独立博客是博客园等博客平台之外的一个良好补充,相比使用虚拟主 ...
- virtualenv and virtualenvwrapper
virtualenv 1.下载virtualenv工具 通过物理环境的pip工具安装 清华 国内 pip3 install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/ ...
- 【回顾】html属性、标题、段落、文本格式化
1.HTML 属性 HTML 元素可以设置属性 属性可以在元素中添加附加信息 属性一般描述于开始标签 属性总是以名称/值对的形式出现,比如:name="value". HTML 提 ...
- alpha冲刺10/10
目录 摘要 团队部分 个人部分 摘要 队名:小白吃 组长博客:hjj 作业博客:冲刺倒计时之10(匆匆而过) 团队部分 后敬甲(组长) 过去两天完成了哪些任务 答辩演练 版本演示视频拍摄 接下来的计划 ...
- python之requests urllib3 连接池
0.目录 1.参考 2. pool_connections 默认值为10,一个站点主机host对应一个pool (4)分析 host A>>host B>>host A pag ...
- Codeforces 420D Cup Trick 平衡树
Cup Trick 平衡树维护一下位置. #include<bits/stdc++.h> #include <bits/extc++.h> #define LL long lo ...
- BZOJ3230 相似子串 字符串 SA ST表
原文链接http://www.cnblogs.com/zhouzhendong/p/9033092.html 题目传送门 - BZOJ3230 题意 给定字符串$s$.长度为$n$. 现在有$Q$组询 ...
- java项目打包生成MD5文件
之所以发出这篇博客,因为我前几天搞这个问题搞了几天,各种百度居然都没有找到相关的案例,虽然很简单的事件.可是百度博客上面居然都搜不到案例o(* ̄︶ ̄*)o觉得奇怪!!! 新总监来了,项目要上线,以前都 ...
- HUE的自动化安装部署
HUE=Hadoop User Experience(Hadoop用户体验),直白来说就一个开源的Apache Hadoop UI系统,由Cloudera Desktop演化而来,最后Cloudera ...