SPFA算法(SLF优化)2022.7.8更新
SPFA可能会被卡掉,能用dijkstra就别用SPFA,代码较长,但我已尽力做到解释,请耐心看下去,存储为邻接表存储。
#include<bits/stdc++.h>
#define inf 0x3f3f3f3f//(宏定义一个很大的值,例如0x3f3f3f3f等)
using namespace std;
int n,m,cnt;//cnt 计数器(有cnt条边)
struct edge//结构体定义
{
int v,w,nxt;//v 目标点 w 边权 nxt 这条边的上一条边(遍历)
};
edge e[3000010];//存边(边表)
int dis[3001000];//记录起点到第x个点的距离
int h[1001000];//记录第x个点所发出的最后一条边
bool f[1001000];//判断是否在队列内
deque<int> q;//双端队列
void add(int,int,int);
void spfa()//SLF优化
{
for(int i=1;i<=n;++i)
{
dis[i]=inf;
}//初始化,也可以用memset()
dis[1]=0;//起点到自己的距离为0 (该题起点为1)
q.push_back(1);//起点入队
f[1]=1;//标志起点已入队
while(!q.empty())
{
int top=q.front();//取队首元素
q.pop_front();//踢出队列
int w=dis[top];//w 起点的值
f[top]=0;//代表该元素已出队
for(int i=h[top];i;i=e[i].nxt)//邻接表遍历每一条边
{
int v=e[i].v;//目标点
int di=e[i].w;//边权
if(dis[v]>w+di)//松弛操作
{
dis[v]=w+di;//更新起点到点v的值
if(!f[v])//判断是否入队,没入队便入队
{
if(!q.empty()&&dis[v]<dis[q.front()])//如果比队首元素小,从队首入队
{//这里一定要把!q.empty()放在前面,编译时它会从前往后读,如果把它放后面而队列又为空,dis[v]<dis[q.front()]调用时会RE
q.push_front(v);//入队操作
}
else q.push_back(v);//否则从队尾入队
f[v]=1;//标志已入队
}
}
}
}
}
int main()
{
memset(h,0,sizeof h);//数组初始化
memset(f,false,sizeof f);//数组初始化
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int a,b,c,i=1;i<=m;++i)
{
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
add(a,b,c); //加边
add(b,a,c);//加边,如果是有向图,删掉这一步操作
}
spfa();//调用函数
printf("%d",dis[n]);//输出,根据题目要求,这里是输出1到n的最短距离
return 0;
}
void add(int u,int v,int w)
{
e[++cnt].v=v;//cnt 边的编号
e[cnt].w=w;
e[cnt].nxt=h[u];//指向上一条边
h[u]=cnt;//更新最后一条边
}
2022.7.8更新:
新增判断负环的写法和dfs写法
dfs写法判断负环更快,但求答案很慢
bfs队列写法求答案快,但判断负环很慢
根据题目情况来
bfs队列写法:
bool spfa()
{
for(rint i=1;i<=n;++i)
dis[i]=0x7ffffff;
dis[0]=0;
q.push_back(0);
vis[0]=true;
++in[0];//差记录入队次数
while(!q.empty())
{
int u=q.front();
q.pop_front();
vis[u]=false;
for(rint i=h[u];i;i=e[i].nxt)
{
int v=e[i].v;ll w=e[i].w;
if(dis[v]>dis[u]+w)
{
dis[v]=dis[u]+w;
if(!vis[v])
{
++in[v];
if(in[v]>=n+1) return false;//判断负环
if(!q.empty()&&dis[v]<dis[q.front()]) q.push_front(v);
else q.push_back(v);
vis[v]=true;
}
}
}
}
return true;
}
dfs写法:
void dfs_spfa(int u)
{
if(fg) return;
vis[u]=true;
for(rint i=h[u];i;i=e[i].nxt)
{
int v=e[i].v;
ll w=e[i].w;
if(dis[v]>dis[u]+w)
{
dis[v]=dis[u]+w;
if(vis[v]==true)//如果这个点被访问过,就说明这是负环
{
fg=true;//打标记
return;
}
else dfs_spfa(v);
}
}
vis[u]=false;
}
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