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最短路算法主要有以下几个:
一 Dijkstra
二 Bellman-Ford
三 SPFA
四 ASP
五 Floyd-Warshall
首先约定一下图的表示:
struct Edge{
int from,to,wt;
};
vector<int>G[N];
vector<Edge>G[N];
-------------Dijkstra算法
使用条件:无负权边
复杂度O:((V+E)*log(V))
下面是用优先队列实现的Dijkstra算法
//Dijkstra 优先队列版 #include<iostream> #include<iomanip> #include<cstring> #include<stdio.h> #include<map> #include<cmath> #include<algorithm> #include<vector> #include<stack> #include<fstream> #include<queue> #define rep(i,n) for(int i=0;i<n;i++) #define fab(i,a,b) for(int i=(a);i<=(b);i++) #define fba(i,b,a) for(int i=(b);i>=(a);i--) #define MP make_pair #define PB push_back #define cls(x) memset(x,0,sizeof(x)) const int INF=0x7ffffff; using namespace std; const int N=1005; struct Edge{ int from,to,w; }edges[N]; vector<Edge>G[N]; typedef pair<int,int>PII; int d[N]; void Dijkstra(int s){ priority_queue<PII,vector<PII>,greater<PII> >Q; fill(d,d+N,INF); d[s]=0; Q.push(MP(d[s],s)); while(!Q.empty()){ PII cur=Q.top();Q.pop(); int u=cur.second; if(cur.first!=u)continue; rep(i,G[u].size()){ int to=G[u][i].to; int w=G[u][i].w; if(d[to]>d[u]+w){ d[to]=d[u]+w; Q.push(MP(d[to],to)); } } } }
-------Bellman-Ford 算法
//Bellman-Ford 可判断负权环 //复杂度O(VE) int n;// number of node int m;// number of edge bool Bellman_Ford(int s){ fill(d,d+N,INF); d[s]=0; rep(i,n){ bool update=0; rep(j,m){ Edge &e=edges[j]; if(d[e.to]>d[e.from]+e.w){ d[e.to]=d[e.from]+e.w; update=1; } } if(!update)return true; if(i==n-1&&update)return false; } }
------SPFA算法
spfa是对bellman算法的改进,改进了bellman盲目更新的顺序,用类似于dijkstra的队列来更新节点。
基本流程:开始节点s队列,对s的每一个邻接点v更新,如果v不在队列则进队,直到队列为空。如何判断负环呢?因为最短路最多包含V-1条边,因此每一个节点(包括源点s)最多入队V次,所以如果有节点入队V+1次,说明存在负环。
//SPFA 复杂度...据说是O(KE) k<<V bool inqueue[N]; int cnt[N]={0}; bool SPFA(int s){ queue<int>Q; cls(inqueue); cls(cnt); fill(d,d+N,INF); d[s]=0; Q.push(s); inqueue[s]=1; while(!Q.empty()){ int u=Q.front();Q.pop(); inqueue[u]=0; rep(i,G[u].size()){ int to=G[u][i].to; int w=G[u][i].w; if(d[to]>d[u]+w){ d[to]=d[u]+w; if(!inqueue[to]){ Q.push(to); inqueue[to]=1; if(++cnt[to]>n)return false; } } } } return true; }
------ASP算法
asp算法适用范围小,只能用于有向无环图,思想是dp,按拓扑序列更新节点复杂度O(N)
//asp复杂度O(N) 无环 int ind[N]; void ASP(int s){ cls(ind); fill(d,d+N,INF); queue<int>Q; Q.push(s); rep(i,m)++ind[edges[i].to]; rep(i,n)if(ind[i]==0)Q.push(i); d[s]=0; while(!Q.empty()){ int u=Q.front();Q.pop(); rep(i,G[u].size()){ int to=G[u][i].to; int w=G[u][i].w; if(d[to]>d[u]+w){ d[to]+d[u]+w; } if(--ind[to]==0)Q.push(to); } } }
-----Floyd-Wallshall 多源最短路
//多源最短路径 Floyd-Warshall O(N^3) int d[N][N]; void Floyd_Wallshall(){ rep(k,n){ rep(i,n){ rep(j,n){ if(d[i][j]>d[i][k]+d[k][j]){ d[i][j]=d[i][k]+d[k][j]; } } } } }
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原文地址:http://www.cnblogs.com/wanggp3/p/3731161.html