在 C++ 中查找任意一对不同良节点之间的最短距离
假设我们有一个给定的带权无向图,它有 N 个不同的节点和 M 条边,其中一些节点是良节点。我们必须找到任意一对不同良节点之间的最短距离。在下图中,黄色节点被认为是良节点。
因此,如果输入类似于
那么输出将是 11,因为良节点对及其之间的距离为:(1 到 3) 距离为 11,(3 到 5) 距离为 13,(1 到 5) 距离为 24,其中 11 是最小值。
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
N := 100005
MAX_VAL := 99999999
创建一个优先队列 q
result := MAX_VAL
初始化 i := 1,当 i <= n 时,更新 (i 加 1),执行以下操作:
如果 good_verts[i] 为假,则:
忽略以下部分,跳到下一个迭代
初始化 j := 1,当 j <= n 时,更新 (j 加 1),执行以下操作:
dist[j] := MAX_VAL
vis[j] := 0
dist[i] := 0
当 (q 不为空) 时,执行以下操作:
从 q 中删除元素
将 { 0, i } 插入 q
good := 0
当 (q 不为空) 时,执行以下操作:
v := q 的顶部元素
从 q 中删除元素
如果 vis[v] 为真,则:
忽略以下部分,跳到下一个迭代
vis[v] := 1
good := good + (当 good_verts[v] 为真时为 1,否则为 0)
如果 dist[v] > result,则:
退出循环
如果 good 等于 2 且 good_verts[v] 为真,则:
result := result 和 dist[v] 的最小值
退出循环
初始化 j := 0,当 j < graph[v] 的大小时,更新 (j 加 1),执行以下操作:
to := graph[v, j].first
weight := graph[v, j].second
如果 dist[v] + weight < dist[to],则:
dist[to] := dist[v] + weight
将 { dist[to], to } 插入 q
返回 result
示例
让我们看看以下实现以更好地理解:
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define N 100005 #define MAX_VAL 99999999 void insert_edge(vector<pair<int, int> > graph[], int x, int y, int weight) { graph[x].push_back({ y, weight }); graph[y].push_back({ x, weight }); } int get_min_dist(vector<pair<int, int> > graph[], int n, int dist[], int vis[], int good_verts[], int k) { priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int> >, greater<pair<int, int>>> q; int result = MAX_VAL; for (int i = 1; i <= n; i++) { if (!good_verts[i]) continue; for (int j = 1; j <= n; j++) { dist[j] = MAX_VAL; vis[j] = 0; } dist[i] = 0; while (!q.empty()) q.pop(); q.push({ 0, i }); int good = 0; while (!q.empty()) { int v = q.top().second; q.pop(); if (vis[v]) continue; vis[v] = 1; good += good_verts[v]; if (dist[v] > result) break; if (good == 2 and good_verts[v]) { result = min(result, dist[v]); break; } for (int j = 0; j < graph[v].size(); j++) { int to = graph[v][j].first; int weight = graph[v][j].second; if (dist[v] + weight < dist[to]) { dist[to] = dist[v] + weight; q.push({ dist[to], to }); } } } } return result; } int main() { int n = 5, m = 5; vector<pair<int, int> > graph[N]; insert_edge(graph, 1, 2, 3); insert_edge(graph, 1, 2, 3); insert_edge(graph, 2, 3, 4); insert_edge(graph, 3, 4, 1); insert_edge(graph, 4, 5, 8); int k = 3; int good_verts[N], vis[N], dist[N]; good_verts[1] = good_verts[3] = good_verts[5] = 1; cout << get_min_dist(graph, n, dist, vis, good_verts, k); }
输入
n = 5, m = 5 insert_edge(graph, 1, 2, 3); insert_edge(graph, 1, 2, 3); insert_edge(graph, 2, 3, 4); insert_edge(graph, 3, 4, 1); insert_edge(graph, 4, 5, 8); k = 3 good_verts[1] = good_verts[3] = good_verts[5] = 1;
输出
7