关于最短路的几个算法
关于最短路的几个算法有Dijkstra，Bellman-Ford，Floyd
Dijkstra：
Dijkstra适用于边权为正的情况，从单个源点出发，到其他所有结点的最短路
算法的核心是用已经知道的结点 i 的距离 d[i] 去更新和这个结点相连的其他结点的距离
struct node { int d,u; //d是距离,u是另一个结点的编号 bool operator<(const node A) const { return d>A.d; } }; struct Dijkstra { int n,m; //点数和边数 vector<Edge> edges; //边列表 vector<int> G[MAXN]; //每个结点出发的边编号（从0开始编号） int vis[MAXN]; //判断点是否被访问 int d[MAXN]; //s到各个点的距离 int p[MAXN]; //最短路上的一条边 void init(int n) { this->=n; for(int i=0;i<n;i++) G[i].clear(); //清空邻接表 edges.clear(); //清空边表 } void AddEdge(int from,int to,int dist) //如果是无向边需调用两次AddEdge { edges.push_back((Edge){from,to,dist}); m=edges.size(); G[from].push_back(m-1); } }; void dijkstra(int s) //求s到所有点的距离 { priority_queue<node> Q; memset(vis,0,sizeof(vis)); for(int i=1;i<=n;i++) d[i]=INF; d[s]=0; node start; start.d=0,start.u=s; Q.push(start); while(!Q.empty()) { node x=Q.top;Q.pop(); int u=x.u; if(vis[u]) continue; vis[u]=1; for(itn i=0;i<G[u].size();i++) { Edge& e=edges[G[u][i]]; if(d[e.to]>d[u]+e.dis) { node next; d[e.to]=d[u]+e.dis; p[e.to]=G[u][i]; next.d=d[e.to]; next.u=e.to; Q.push(next); } } } }
其核心思想还是没有变，依旧是用已经知道的点去更新起点s到其他点的距离，用优先队列，优先级最大的是距离最小的点，然后用这个点去更新其他点
最坏的情况下仍然会循环n-1次，但是从整体上看，每条边恰好被检查过一次，所以松弛操作的执行次数恰好是m次，这样只用找未被访问的d的最小值即可
可以说即使是稠密图，用了priority_queue还是会比用邻接矩阵的Dijstra算法快，因为不满足d[e.to]>d[u]+e.dis是不能入队的，所有push操作会很少
Bellman-Ford:
Bellman-Ford也是一个求最短路的算法，这个算法用于算最短路的时候，如果最短路存在，那么一定是一个不含环的最短路，那么这个算法还有一个用处就是判环，
如果存在负环的话，那么便不会存在最短路（因为会不断松弛下去）
如果不含环的话，那么最多便通过n-1个结点（不包含起点），通过n-1“轮”松弛操作便可以计算出最短路
算法核心就是通过循环n-1次，每次对所有的边进行松弛操作边去更新结点距离
for(int i=1;i<=n;i++) d[i]=INF; d[0]=0; for(int i=0;i<n-1;i++) //迭代n-1次 { for(int j=0;j<m;j++) //检查每一条边 { int x=u[i],y=v[i]; if(d[x]<INF) { d[y]=min(d[y],d[x]+w[i]); //松弛操作 } } }
这个代码很明显没有进行负环的判定，复杂度是O(nm)
可以用FIFO队列进行优化，可以进行循环检查
struct Edge { int from,to,dis; Edge(int u,int v,int d):from(u),to(v),dis(d) {} }; vector<Edge> edges; vector<int> G[MAXN]; int vis[MAXN]; //判断结点是否被访问 int p[MAXN]; //最短路上的一条弧 int d[MAXN]; //起点s到各点的距离 bool Bellman-Ford(int s) { queue<int> Q; memset(inq,0,sizeof(inq)); memset(cnt,0,sizeof(cnt)); for(int i=0;i<n;i++) d[i]=INF; d[s]=0; inq[s]=true; Q.push(s); while(!Q.empty()) { int u=Q.front();Q.pop(); inq[u]=false; for(int i=0;i<G[u].size();i++) { Edge& e=edges(G[u][i]); if(d[u]<INF && d[e.to]>d[u]+e.dis) //松弛 { d[e.to]=d[u]+e.dis; p[e.to]=G[u][i]; if(!inq[e.to]) { Q.push(e.to); inq[e.to]=true; if(++cnt[e.to]>n) return false; //如果一个点入队大于n次，那么一定存在负环 } } } return true; } }
用队列优化的Bellman-Ford也叫SPFA（Shortest Path Faster Algorithm）
下面讨论下SPFA
先转载这两篇，觉得写的不错，以后慢慢填坑
