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图论-单源最短路-SPFA算法

有关概念:

  最短路问题:若在图中的每一条边都有对应的权值,求从一点到另一点之间权值和最小的路径

  SPFA算法的功能是求固定起点到图中其余各点的的最短路(单源最短路径)

  约定:图中不存在负权环,用邻接表存储有向图,di存放从起点到结点i的最短路,q为队列,保存待处理节点

思路:

  首先指定起点入队,取当前队头结点u,沿每一条与u相连的边向外扩展,对该边所指向的结点v松弛(比较当前dv与当前du加此边长,更新最短路值dv,以及最短路径prev)如果v不在队列中且更新了最短路值,v进队,直至队列中没有元素时终止

  较于Dijkstra,SPFA能处理带负权的边,但如果点进队的次数过多,时间效率就不如前者高

 1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 #define MAXN 4 #define MAXM 5 #define INF 214748364 6 int n,m,cnt,d[MAXN],heads[MAXN],q[MAXN],pre[MAXN]; 7 int head,tail;//队头、队尾指针 8 bool viss[MAXN];//结点i是否在队列中 9 struct node10 {11     int u,v;12     int next;13     int val;14 }edge[MAXM];15 void add(int x,int y,int z)16 {17     edge[++cnt].u=x;18     edge[cnt].v=y;19     edge[cnt].next=heads[x];20     edge[cnt].val=z;21     heads[x]=cnt;22 }23 void SPFA()24 {25     head=1;tail=2;26     q[1]=1;27     viss[1]=1;//默认1为起点28     while(head<tail)29     {30         for(int i=heads[q[head]];i!=0;i=edge[i].next)31         {32             if(d[q[head]]+edge[i].val<d[edge[i].v])33             {34                 d[edge[i].v]=d[q[head]]+edge[i].val;//松弛35                 pre[edge[i].v]=i;//记录最短路径,pre存储边的序号36                 if(!viss[edge[i].v])//如果v不在队列中,入队37                 {38                     q[tail++]=edge[i].v;39                     viss[edge[i].v]=true;40                 }41             }42         }43         viss[q[head]]=false;44         head++;//队头出队45     }46 }47 void print(int x)48 {49     if(edge[x].u==1)50     {51         printf("%d %d ",1,edge[x].v);52         return ;53     }54     print(pre[edge[x].u]);55     printf("%d ",edge[x].v);56 }57 int main()58 {59     scanf("%d%d",&n,&m);60     memset(heads,0,sizeof(heads));61     for(int i=2;i<=n;i++)d[i]=INF;62     int x,y,z;63     for(int i=1;i<=m;i++)64     {65         scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);66         add(x,y,z);67         add(y,x,z);//默认输入双向边,所以存储两条方向相反的边68     }69     SPFA();70     printf("%d\n",d[n]);71     x=pre[n];72     print(x);//输出路径73     return 0;74 }

*参考:

http://baike.baidu.com/link?url=FxZ5Ces0YdAHMPmVyJG7f_wJ9-8c6EHreyuDEfHpXsldfk-rfj7ZjtSETKX5Jp14WW28sutbf5zcnLSBcmKzM9zaUVD1Sn9WCwsidDVUhPnSX__1ukG38VjR5g5-5NvK_fjovt-kZIJ1bC4HK1MaBa

图论-单源最短路-SPFA算法