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【最短路】Dijkstra+ 链式前向星+ 堆优化(优先队列)

时间:2019-03-18 13:42:56      阅读:180      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:分代   jks   最短路径   struct   vector   pop   style   快速   优先   

Dijkstra+ 链式前向星+ 优先队列

 

Dijkstra算法   

  Dijkstra最短路算法,个人理解其本质就是一种广度优先搜索。先将所有点的最短距离Dis[ ]都刷新成∞(涂成黑色),然后从起点x (Dis[x]= 0, Dis[]值最小 )开始查询;先将x 加入(涂成灰色),对x 的所有边进行遍历,对所有搜索到的点x+ 1 进行松弛(刷新),若经过x 点的松弛,得到的距离小于原来的值:Dis[x]+ dis(x, x+ 1) < Dis[x+ 1], 则用新值刷新,把x+ 1加入(涂成灰色);当x 的所有边都完毕,邻接的点都松弛完毕后,把x 退出(涂成白色),继续从下一个Dis[ ]最小的点开始;重复上述步骤,直到所有的点都涂成白色,退出。

链式前向星  

  这个不说了,之前的帖子里说过,拉到最下面就是。

 

堆优化

  利用优先队列,对数据结构感兴趣的可以去看一下堆,这里就不说了,会用优先队列就行。

 

最短路计算:Dijkstra链式前向星优先队列  

  下面进入正题。

  还是拆分代码和用例题来解释。

①链式前向星建图  

 

using namespace std;
const int MAX_E= 2000010;
const int MAX_V= 200010;
const int inf= 0x3f3f3f3f;

struct ENode
{
    int to;       //终点;
    int w;        //权;
    int type;     //路的类型;
    int next;     //下一条路的地址;
};
ENode Edegs[MAX_E];
int Head[MAX_V]; //点Vi的第一条边的地址;
int Dis[MAX_V];  //点Vi到起点的最短距离;

 

int main()
{
    int n, m, s;
    cin >> n >> m >> s;
    int t, a, b, w;
    memset(Head, -1, sizeof(Head));
    for (int i= 0; i< m; i ++)
    {
        cin >>a >>b >>w;
        Edegs[i].to= b;
        Edegs[i].w= w;
        Edegs[i].next= Head[a];
        Head[a]= i;
////        有向图建图多加一次边,m 变成m* 2;
//        ++ i;
//        Edegs[i].to= a;
//        Edegs[i].w= w;
//        Edegs[i].next= Head[b];
//        Head[b]= i;
    }
    return 0;
}

 

②Dijkstra+ 优先队列

int Head[MAX_V]; //点Vi的第一条边的地址;
int Dis[MAX_V];  //点Vi到起点的最短距离;
struct cmpx
{
    //优先队列的排序函数;
    bool operator()(int &a,int &b)const
    {
        return Dis[a]> Dis[b];
    }
};
void Dijkstra(int x)
{
    //用优先队列寻找Dis[]最小点;
    //代替遍历搜索,节约时间;
    priority_queue<int,vector<int>,cmpx > q;   
    memset(Dis, inf, sizeof(Dis));   //染成黑色;
    Dis[x]= 0;
    q.push(x);                       //将x 加入队列,涂成灰色;

    while (! q.empty())
    {
        int u= q.top();
        q.pop();                     //将x 出队列,涂成白色;
        for (int k= Head[u]; k!= -1; k= Edegs[k].next )
        {
            int v= Edegs[k].to;
            if (Dis[v]> Dis[u]+ Edegs[k].w )
            {
                Dis[v]= Dis[u]+ Edegs[k].w;
                q.push(v);           //将x+ 1加入队列,涂成灰色;
            }
        }
    }
}

 

下面是洛谷上一道最短路入门题,验证一下正确性:P3371 【模板】单源最短路径(弱化版)

 

 

技术图片
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<queue>
using namespace std;
const int MAX_E= 2000010;
const int MAX_V= 200010;
const int inf= 0x3f3f3f3f;

struct ENode
{
    int to;       //终点;
    int w;        //权;
    int type;     //路的类型;
    int next;     //下一条路的地址;
};
ENode Edegs[MAX_E];
int Head[MAX_V]; //点Vi的第一条边的地址;
int Dis[MAX_V];  //点Vi到起点的最短距离;
struct cmpx
{
    //优先队列的排序函数;
    bool operator()(int &a,int &b)const
    {
        return Dis[a]> Dis[b];
    }
};
inline int read()
{
    //快速读入;
    int X= 0,w= 1;
    char ch= 0;
    while(ch<0 || ch>9)
    {
        if(ch==-) w= -1;
        ch= getchar();
    }
    while(ch>= 0 && ch<= 9) X= (X<< 3)+(X<< 1)+(ch-0),ch=getchar(); 
    return X* w;
}
void Dijkstra(int x)
{
    //用优先队列寻找Dis[]最小点;
    //代替遍历搜索,节约时间;
    priority_queue<int,vector<int>,cmpx > q;   
    memset(Dis, inf, sizeof(Dis));   //染成黑色;
    Dis[x]= 0;
    q.push(x);                       //将x 加入队列,涂成灰色;

    while (! q.empty())
    {
        int u= q.top();
        q.pop();                     //将x 出队列,涂成白色;
        for (int k= Head[u]; k!= -1; k= Edegs[k].next )
        {
            int v= Edegs[k].to;
            if (Dis[v]> Dis[u]+ Edegs[k].w )
            {
                Dis[v]= Dis[u]+ Edegs[k].w;
                q.push(v);           //将x+ 1加入队列,涂成灰色;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    int n, m, s;
    cin >> n >> m >> s;
    int t, a, b, w;
    memset(Head, -1, sizeof(Head));
    for (int i= 0; i< m; i ++)
    {
        cin >>a >>b >>w;
        Edegs[i].to= b;
        Edegs[i].w= w;
        Edegs[i].next= Head[a];
        Head[a]= i;
////        有向图建图多加一次边,m 变成m* 2;
//        ++ i;
//        Edegs[i].to= a;
//        Edegs[i].w= w;
//        Edegs[i].next= Head[b];
//        Head[b]= i;
    }
    Dijkstra(s);
    for (int i = 1; i <= n; i ++)
    {
        if (i!= 1) printf(" ");
        if (Dis[i]== inf)
        {
            printf("2147483647");
        }
        else
        {
            printf("%d", Dis[i]);
        }
    }
    printf("\n");
    return 0;
}
完整程序

 

 

谢谢观看这篇随笔!

 

【最短路】Dijkstra+ 链式前向星+ 堆优化(优先队列)

标签:分代   jks   最短路径   struct   vector   pop   style   快速   优先   

原文地址:https://www.cnblogs.com/Amaris-diana/p/10551464.html

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