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Dijkstra求最短路 I(Dijkstra算法)

2024-06-30 07:56| 来源: 网络整理| 查看: 265

给定一个 n 个点 m 条边的有向图,图中可能存在重边和自环,所有边权均为正值。

请你求出 1 号点到 n 号点的最短距离,如果无法从 1 号点走到 n 号点,则输出 −1。

输入格式

第一行包含整数 n 和 m。

接下来 m 行每行包含三个整数 x,y,z,表示存在一条从点 x 到点 y 的有向边,边长为 z。

输出格式

输出一个整数,表示 1 号点到 n 号点的最短距离。

如果路径不存在,则输出 −1。

数据范围

1≤n≤500, 1≤m≤10^5, 图中涉及边长均不超过10000。

输入样例: 3 3 1 2 2 2 3 1 1 3 4 输出样例: 3

思路:

最短路问题,可以用dijkstra算法来解决,这里是解决各种最短路问题的框架

因为这道题求的是单源最短路,且每条路权值都为正数,并且边的量级明显大于点(1≤n≤500, 1≤m≤10^5),是稠密图,所以用朴素dijkstra算法解决

朴素dijkstra算法的原理:

初始化,除了起点之外,每个点到起点的距离为无穷大。我们创建一个集合s,表示当前已确定最短距离的点,对于n个点,循环n次,每次找到一个不在集合s中的离起点(题目中的1号点)最近的点,然后将它加入集合s,并用这个点去更新其他所有点距离。

const int N=510; int n,m; int g[N][N]; //题目中是稠密图,用邻接矩阵写,g[1][2]表示从1节点指向2节点的距离 int dist[N]; //从1号点走到每个点的距离(最短距离) bool st[N]; //每个点最短路是否已经确定,true为确定

因为是稠密图,所以我们用邻接矩阵g[ ][ ]存储边和点的关系。

for(int i=0;ia>>b>>c; g[a][b]=min(g[a][b],c); //如果两个点之间有多条边,保留最短边,因为初始化g为无穷大,所以一开始是让g[a][b]=c,后面如果出现了一样的点,就会取其中的最小值 }

在主函数中,因为题目没有说不存在自边和环,所以可能从一个点到另一个点有多条边,我们只需要保留其中最短的就好。

补充:这里的代码很多处都用到了0x3f,是因为这个数字能近似表达正无穷,它的值是1061109567,是10^9级别,并且还能保证无穷大加无穷大仍然不会超限,因为0x3f3f3f3f+0x3f3f3f3f=2122219134,这非常大但却没有超过32-bit int的表示范围,我们使用memset()是对char操作,即一个字节一个字节的操作,如果此时初始化的变量为int类型(4字节),那么此时的变量就会被初始化成四个0x3f,即0x3f3f3f3f(这个0x是十六进制的意思)。

if(dist[n] == 0x3f3f3f3f) //当1号点距离到n号点距离为无穷大时(即1和n不连通),注意这里变成了0x3f3f3f3f { return -1; }

在后面比较的时候,注意这个值是0x3f3f3f3f,我们只是用memset赋值的时候给每个字节赋值0x3f,整个int变量是0x3f3f3f3f。 

参考:0x3f~0x3f3f3f3f的来龙去脉(详解)-CSDN博客关于memset函数和赋值0x3f,2021-5-5-CSDN博客

示例代码: #include #include #include using namespace std; const int N=510; int n,m; int g[N][N]; //题目中是稠密图,用邻接矩阵写,g[1][2]表示从1节点指向2节点的距离 int dist[N]; //从1号点走到每个点的距离(最短距离) bool st[N]; //每个点最短路是否已经确定,true为确定 int dijkstra() { memset(dist,0x3f,sizeof(dist)); //初始化时每个点到起点距离为无穷大 dist[1]=0; //起点到自身的距离为0 for(int i=0;in>>m; //读入点数和边数 memset(g,0x3f,sizeof(g)); //0x3f是无穷大,memset按字节赋值,一个字节就是0x3f,int有四个字节,所以是0x3f3f3f3f while(m--) { int a,b,c; cin>>a>>b>>c; g[a][b]=min(g[a][b],c); //如果两个点之间有多条边,保留最短边,因为初始化g为无穷大,所以一开始是让g[a][b]=c,后面如果出现了一样的点,就会取其中的最小值 } cout


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