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C++图论基础多源最短路经典OJ题流食般投喂

本编介绍关于多源最短路的三道经典OJ题,题目难度层层递进,请先根据OJ题所在网址位置,先试着做一做,疑难卡顿点再来看看题目解析~


OJ题来源:洛谷

OJ题名:Clear And Present Danger

OJ题归属:图论基础【多源最短路】

        解题算法:Floyd 算法 + 对 dp表的结果统计

📌题目细节:

        📌题目所说根据藏宝图会途径一种岛屿序列,但是不一定相邻:意思是,总顺序是这样的,但是可以加入新的点当作桥梁,达到最短路径效果~

        📌结果统计:题目例子:1——2——1——3,在 dp 表里面分别统计 1——2、2——1、1——3,结果之和。

#include<iostream>

using namespace std;

const int N = 110, M = 1e4 + 10;

int n, m;
int f[N][N];
int pass_through[M];
int ret;

int main()
{
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= m; i++) cin >> pass_through[i];
for (int i = 1; i <= n; i++)
for (int j = 1; j <= n; j++)
cin >> f[i][j];

// floyd
for (int k = 1; k <= n; k++) // 不断加入点当作桥梁
for (int i = 1; i <= n; i++)
for (int j = 1; j <= n; j++)
{
f[i][j] = min(f[i][j], f[i][k] + f[k][j]);
}

for (int i = 1; i < m; i++)
{
int d1 = pass_through[i], d2 = pass_through[i + 1];
ret += f[d1][d2];
}

cout << ret << endl;

return 0;
}


OJ题来源:洛谷

OJ题名:灾后重建

OJ题归属:图论基础【多源最短路】

        解题算法:Floyd 算法(加点建桥梁工作需要先判断)

📌题目细节:

        📌此题的编号是从 0 ~ n – 1;

        📌输出 -1 的情况:a——b,a/b 还没重建好;f[a][b] 之间没有最短路。

💡经验总结:

        💡再识 Floyd 算法:不断加可以加的点,加一次点之后,就在已有点的基础上更新最短路,后面再加,再在目前已有点的基础上更新最短路……

        📌此题给每个点绑定一个时间,其实就是加点顺序,以时间为依据,判断能否加点。

#include<iostream>
#include<cstring>

using namespace std;

const int N = 210, INF = 0x3f3f3f3f;

int n, m;
int f[N][N];
int t[N]; // 判断加点的依据
int pos; // 不断加入可加的点

void floyd(int k)
{
for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < n; j++)
{
f[i][j] = min(f[i][j], f[i][k] + f[k][j]);
}
}
}

int main()
{
cin >> n >> m;
for (int i = 0; i < n; i++) cin >> t[i];

memset(f, 0x3f, sizeof f);
for (int i = 0; i < n; i++) f[i][i] = 0;

for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int u, v, w; cin >> u >> v >> w;

// 虽然不需要判断重边,但是初始化成了无穷,还是要取 min 的
f[u][v] = f[v][u] = min(f[u][v], w);
}

int q; cin >> q;
pos = 0; // 中途不用删点的,一直加可以加的点
while (q–)
{
int a, b, c; cin >> a >> b >> c;

while (pos < n && t[pos] <= c) floyd(pos++);

if (t[a] > c || t[b] > c || f[a][b] == INF) cout << -1 << endl;
else cout << f[a][b] << endl;
}

return 0;
}


OJ题来源:洛谷

OJ题名:无向图的最小环问题

OJ题归属:图论基础【多源最短路】

        解题算法:Floyd 算法(利用其每阶段的阶段含义)

        💡算法原理:

                📌按环中结点的最大值将环分成若干类

                📌求解每类环的最小环

                📌最终结果取所有最小环的最小值

📌题目细节:

        📌dp 表与邻接矩阵分成两个表

💡经验总结:

        💡0x3f3f3f3f 是 1e9 级别的,0x3f3f3f3f * 2 < int的最大值 2^32 – 1 的,但是,0x3f3f3f3f * 3 就大于 int 的范围,溢出了,此题就用了 1e8。

        💡dp 表中的 f[i][j] ,从 i 走到 j 的最短路存在,就表明 i 和 j 之间是通路,此时再将 k 结点当作桥梁,直接连接在 i、j 之间,那么此时 i、j 之间就形成了环,此题给这环的叫法是,以 k 结点为最大值的环。

#include<iostream>

using namespace std;

const int N = 110, INF = 1e8;

int n, m;
int e[N][N];
int f[N][N];

int main()
{
cin >> n >> m;
// 初始化
for (int i = 1; i <= n; i++)
for (int j = 1; j <= n; j++)
f[i][j] = e[i][j] = 1e8;
for (int i = 1; i <= n; i++) f[i][i] = e[i][i] = 0;

for (int i = 1; i <= m; i++)
{
int a, b, c; cin >> a >> b >> c;

f[a][b] = f[b][a] = e[a][b] = e[b][a] = min(f[a][b], c);
}

// floyd
int ret = INF;
for (int k = 1; k <= n; k++)
{
// 枚举以k结点为最大值的环的最小环的可能情况
// i——>j 和 j——>i 的情况是同一情况,所以只需枚举矩形表一半就够,还能保证结点不重复
for (int i = 1; i < k; i++)
{
for (int j = i + 1; j < k; j++) // 需保证环上结点不重复
{
ret = min(ret, f[i][j] + e[i][k] + e[k][j]);
}
}

for (int i = 1; i <= n; i++)
{
for (int j = 1; j <= n; j++)
{
f[i][j] = min(f[i][j], f[i][k] + f[k][j]);
}
}
}

if (ret == INF) cout << "No solution." << endl;
else cout << ret << endl;

return 0;
}

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