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一周图论
图论周结束了。时间过得真是快啊!一周一周地,就溜走了。
下面写一下这周的收获吧。
最短路问题:
(1)dijkstra算法
用vector开邻接表形式存储,利用优先队列优化:
#include<queue> #include<vector> #include<stdio.h> #include<string.h> #include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; const int max_d=3000+5; const int max_dis=99999999; struct Edge{ int to,dis; Edge(int to,int dis){ this -> to = to; this -> dis = dis; } }; int t; int n,m,k; int a,b,c; int d[max_d]; typedef pair<int,int>P; vector<Edge>G[max_d]; void dijkstra(){ fill(d+1,d+1+n,max_dis); //存储最短路径,初始化为无穷大 d[n]=0; priority_queue<P,vector<P>,greater<P> >q; //最小优先 while(q.size()) q.pop(); //清空队列 q.push(P(0,n)); while(q.size()){ P p=q.top(); q.pop(); int v=p.second; if(d[v]<p.first) continue; for(int i=0;i<G[v].size();i++){ Edge& e=G[v][i]; if(d[e.to]>d[v]+e.dis){ d[e.to]=d[v]+e.dis; q.push(P(d[e.to],e.to)); } } } }
(2)bellman_ford算法
以点为基准,对边进行更新,最多更新n-1次。如果其中某一次没有一条边更新了,也就可以跳出了。
int flag; for(int i=1;i<=N-1;i++) { flag=1; for(int j=1;j<=k;j++) { if(dis[edge[j].e]>dis[edge[j].s]+edge[j].w) { dis[edge[j].e]=dis[edge[j].s]+edge[j].w; flag=0; } }if(flag) break; }
可以很好地判断是否有“负环”出现。
flag=0; for(int i=1;i<=k;i++) { if(dis[edge[i].e]>dis[edge[i].s]+edge[i].w) { flag=1;break; } }
**** 用spfa对bellman_ford进行优化:
#include<map> #include<queue> #include<vector> #include<string> #include<stdio.h> #include<string.h> #include<algorithm> using namespace std; const int max_e=10000+5; const int max_dis=99999999; const int max_d=100+5; typedef pair<int,int>P; struct Edge{ int to,dis; Edge(int to,int dis){ this -> to = to; this -> dis = dis; } }; int n,m; int a,b,c; int d[max_d]; int vis[max_d]; vector<Edge>G[max_d]; void spfa(){ fill(vis,vis+n+1,0); fill(d+1,d+1+n,max_dis); queue<int>q; d[1]=0; vis[1]=1; q.push(1); while(q.size()){ int p=q.front(); q.pop(); vis[p]=0; for(int i=0;i<G[p].size();i++){ Edge& e=G[p][i]; if(d[e.to]>d[p]+e.dis){ d[e.to]=d[p]+e.dis; if(!vis[e.to]){ vis[e.to]=1; q.push(e.to); } } } } }
****spfa也可以判断负环:
#include<map> #include<queue> #include<vector> #include<string> #include<stdio.h> #include<string.h> #include<algorithm> using namespace std; const int max_e=10000+5; const int max_dis=99999999; const int max_d=100+5; typedef pair<int,int>P; struct Edge{ int to,dis; Edge(int to,int dis){ this -> to = to; this -> dis = dis; } }; int n,m; int a,b,c; int d[max_d]; int vis[max_d]; //记录顶点是否在队列中,SPFA算法可以入队列多次 int sum[max_d]; //记录顶点的入队次数 vector<Edge>G[max_d]; bool spfa(int s){ fill(vis,vis+n+1,0); fill(sum,sum+n+1,0); fill(d+1,d+1+n,max_dis); queue<int>q; d[s]=0; sum[s]++; vis[s]=1; q.push(s); while(q.size()){ int p=q.front(); q.pop(); vis[p]=0; for(int i=0;i<G[p].size();i++){ Edge& e=G[p][i]; if(d[e.to]>d[p]+e.dis){ d[e.to]=d[p]+e.dis; if(!vis[e.to]){ //当该点已经在队列中就不要重复入队了 vis[e.to]=1; sum[e.to]++; if(sum[e.to]>=n) //当一个点入队次数大于等于n时说明出现了负环 return true; q.push(e.to); } } } }return false; }
(3)floyd算法(动态规划)
请记住这段代码!!!
for(int k=1;k<=m;k++) { for(int i=1;i<=m;i++) { for(int j=1;j<=m;j++) { dp[i][j]=min(dp[i][j],dp[i][k]+dp[k][j]); } } }
最小生成树问题:
prim算法没有去学,之后一定补回来。学了kruskal算法,感觉还挺好用的。
首先强调一个有用的东西--并查集。其压缩路径代码很短却很受用:
int father[50002],a,b,m,n,p; int find(int x) { if(father[x]!=x) father[x]=find(father[x]); /* x代表例题中的人,father[x]中所存的数代表这一集合中所有人都与一个人有亲戚关系 相当于例题中第一个集合所有的元素都与第一个元素有亲戚关系 搜索时只要找元素所指向的father[x]=x的元素(即父元素) 然后比较两个元素的父元素是否相同就可以判断其关系 */ return father[x]; }
kruskal算法
简单来说就是选“边”,对给出的边进行从小到大排序,然后每次取最小的边,端点没有关系即可入树,找到m-1条边才算构成 了最小生成树。
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; const int max_e=10000+5; struct Edge { int u,v; int cost; }e[max_e]; bool cmp(Edge a,Edge b) { return a.cost<b.cost; //按边从小到大排序 } int father[105]; int find(int x) //并查集压缩路径 { if(x!=father[x]) father[x]=find(father[x]); return father[x]; } int main() { int N,M; while(scanf("%d%d",&N,&M)!=EOF) { if(N==0) break; for(int i=0;i<N;i++) scanf("%d%d%d",&e[i].u,&e[i].v,&e[i].cost); sort(e,e+N,cmp); for(int i=1;i<=M;i++) //初始化 father[i]=i; int ans=0; int point=0; for(int i=0;i<N;i++) { int x=find(e[i].u); int y=find(e[i].v); if(x!=y){ ans+=e[i].cost; point++; father[y]=x; } } if(point<M-1) printf("?\n"); //如果找到的边数量小于M-1说明没有构成最小生成树 else printf("%d\n",ans); }return 0; }
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