最短路算法(dijkstra,bellman_ford,floyd)

最短路算法

dijkstra(初级的最短路算法,适合稠密图,可用邻接表优化)

bool relax(int u,int v)
{
    double tmp=max(dist[u],edge[u][v]);
    if(tmp<dist[v]){
        dist[v]=tmp;
    }
}

void dijkstra()
{
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    for(int i=0;i<n;i++){
        int x;
        double mindist=INF;
        for(int j=0;j<n;j++){
            if(vis[j]) continue;
            if(dist[j]<mindist) mindist=dist[x=j];
        }
        vis[x]=1;
        for(int v=0;v<n;v++){
            if(v==x) continue;
            relax(x,v);
        }
    }
}
dijkstra

bellman_ford(实用高效的最短路算法,实际复杂度远小于最坏复杂度o(NM),可判断负环)

bool bellman_ford() //bool 判断是否有负环
{
    for(int i=0;i<n;i++) dist[i]=(i==s)0:INF;
    for(int i=0;i<n-1;i++){ //松弛n-1次,实际小于n-1次
        bool flag=0;        //此变量判断能否继续松弛,若不能退出算法
        for(int j=0;j<e;j++){
            if(relax(j)) flag=1;
        }
        if(dist[s]<0) return true;
        if(!flag) return false;
    }
    for(int i=0;i<e;i++){    //此处检查负环,如果松弛了n-1次还能继续松弛说明有负环
        if(relax(i)) return true;
    }
    return false;
}
负环版
int bellman_ford()
{
    for(int i=0;i<n;i++) dist[i]=(i==s)0:INF;
    for(int i=0;i<n-1;i++){
        bool flag=0;
        for(int j=0;j<e;j++){
            if(relax(j)) flag=1;
        }
        if(!flag) break;
    }
    return dist[s];
}
最短路版

 floyd(适合求任意两点的最短路或传递闭包判断拓扑序列,时间复杂度较高)

void floyd()
{
    for(int k=1;k<=n;k++){
        for(int u=1;u<=n;u++){
            for(int v=1;v<=n;v++){
                if(edge[u][v]<edge[u][k]+edge[k][v]) edge[u][v]=edge[u][k]+edge[k][v];
            }
        }
    }
}

/*
传递闭包:将循环内改成这样即可:
   if(G[u][k]&&G[k][v]) G[u][v]=1;
*/
floyd

除此之外求最短路还有SPFA,A*等算法,以后再慢慢学------

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补充,SPFA算法

int N,M,S,T;
bool vis[maxn];
ll dist[maxn];
int c[maxn];
struct Edge
{
    int v;
    ll w;
    Edge *next;
};Edge e[maxn*10];

bool relax(int u,int v,ll w)
{
    if(dist[u]+w<dist[v]){
        dist[v]=dist[u]+w;
        return true;
    }
    return false;
}

void add_edge(int u,int v,ll w) ///插入邻接表的首部而非尾部,避免遍历
{
    Edge *pre=&e[u];
    Edge *p=(Edge*)malloc(sizeof(Edge));
    p->v=v;p->w=w;
    p->next=pre->next;
    pre->next=p;
}

bool spfa()
{
    for(int i=1;i<=N;i++) dist[i]=(i==S)?0:INF;
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    memset(c,0,sizeof(c));
    queue<int> q;
    q.push(S);
    vis[S]=1;c[S]++;
    while(!q.empty()){
        int u=q.front();q.pop();vis[u]=0;
        for(Edge *p=e[u].next;p!=NULL;p=p->next){ ///遍历队首结点的每条出边
            int v=p->v;
            ll w=p->w;
            if(relax(u,v,w)){
                if(!vis[v]){
                    q.push(v);
                    vis[v]=1;
                    c[v]++;
                    if(c[v]>N) return false;
                }
            }
        }
    }
    return true;
}
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posted @ 2015-03-11 15:11  __560  阅读(406)  评论(0编辑  收藏  举报