這個(gè)算法,簡(jiǎn)單的說就是隊(duì)列優(yōu)化的bellman-ford,利用了每個(gè)點(diǎn)不會(huì)更新次數(shù)太多的特點(diǎn)發(fā)明的此算法(僅為個(gè)人理解=.=)
SPFA——Shortest Path Faster
Algorithm,它可以在O(kE)的時(shí)間復(fù)雜度內(nèi)求出源點(diǎn)到其他所有點(diǎn)的最短路徑,可以處理負(fù)邊。SPFA的實(shí)現(xiàn)甚至比Dijkstra或者Bellman_Ford還要簡(jiǎn)單:
設(shè)Dist代表S到I點(diǎn)的當(dāng)前最短距離,F(xiàn)a代表S到I的當(dāng)前最短路徑中I點(diǎn)之前的一個(gè)點(diǎn)的編號(hào)。開始時(shí)Dist全部為+∞,只有Dist[S]=0,F(xiàn)a全部為0。
維護(hù)一個(gè)隊(duì)列,里面存放所有需要進(jìn)行迭代的點(diǎn)。初始時(shí)隊(duì)列中只有一個(gè)點(diǎn)S。用一個(gè)布爾數(shù)組記錄每個(gè)點(diǎn)是否處在隊(duì)列中。
每次迭代,取出隊(duì)頭的點(diǎn)v,依次枚舉從v出發(fā)的邊v->u,設(shè)邊的長(zhǎng)度為len,判斷Dist[v]+len是否小于Dist,若小于則改進(jìn)Dist,將Fa記為v,并且由于S到u的最短距離變小了,有可能u可以改進(jìn)其它的點(diǎn),所以若u不在隊(duì)列中,就將它放入隊(duì)尾。這樣一直迭代下去直到隊(duì)列變空,也就是S到所有的最短距離都確定下來,結(jié)束算法。
SPFA
在形式上和寬度優(yōu)先搜索非常類似,不同的是寬度優(yōu)先搜索中一個(gè)點(diǎn)出了隊(duì)列就不可能重新進(jìn)入隊(duì)列,但是SPFA中一個(gè)點(diǎn)可能在出隊(duì)列之后再次被放入隊(duì)列,也就是一個(gè)點(diǎn)改進(jìn)過其它的點(diǎn)之后,過了一段時(shí)間可能本身被改進(jìn),于是再次用來改進(jìn)其它的點(diǎn),這樣反復(fù)迭代下去。設(shè)一個(gè)點(diǎn)用來作為迭代點(diǎn)對(duì)其它點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)的平均次數(shù)為k,有辦法證明對(duì)于通常的情況,k在2左右
前向星優(yōu)化:
不要把前向星想成什么高深莫測(cè)的東西……它其實(shí)就是一種鄰接表的緊縮存儲(chǔ)形式。
為什么叫前向星?因?yàn)樗菍⑦叞凑涨岸它c(diǎn)排序,并用一個(gè)數(shù)組k[i]記錄端點(diǎn)i第一次以左端點(diǎn)出現(xiàn)的位置。這樣,我們就能用O(E)的空間復(fù)雜度存儲(chǔ)下一個(gè)鄰接表,而避免了鏈表或N^2的龐大空間消耗。
當(dāng)然,實(shí)際上我們并不需要排序:因?yàn)槲覀冎恍枰滥骋粭l邊應(yīng)該放到什么位置即可。因而我們還需要一個(gè)數(shù)組t[i]存儲(chǔ)從i出發(fā)的邊的條數(shù)。則需要存儲(chǔ)在的位置就可以很輕易地求得。(詳見代碼)
Butter題目代碼如下:
Program butter(input,output);
Type
edge=record
x,y,d:longint;
end;
Var
min,res,n,p,c,x,y,i,j,l,r:longint;
te,e:array[0..3000] of edge;
tk,t,k,num,d:array[1..800] of longint;
q:array[1..100000] of longint;
use:array[1..800] of boolean;
Procedure swap(var n1,n2:longint);
Var
tmp:longint;
Begin
tmp:=n1;n1:=n2;n2:=tmp;
End;
Begin
assign(input,'butter.in');reset(input);
readln(n,p,c);
for i:=1 to n do
begin
read(x);
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