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  • 图论--关于最长路的探讨

    最短路的求法,有很多,Floyd、Dijkstra、Bellma-Ford,但是我们来思考一下最长路,SPFA和Floyd必然可以跑最长路,一个是DP,一个是基于更新的更新,所以由于这两种特性,决定了他们能够跑最长路,但是最不会被卡的Dijkstra在这里就显得蹩脚了。
    为什么?我们来看一下这种情况:
    在这里插入图片描述
    最长路更新的话,最先出队的是1-4边,但是她不能更松弛别人,此时1-4边=3
    然后1-3出队,他能松弛1-4 此时1-3为2 1-4为5
    然后1-2出队,他能松弛1-3 此时1-2为1 1-3 为3
    但是3不能再入队松弛别人了。
    所以导致了答案错误。
    想一下
    为什么能跑最短路,因为路径长度不减,这是算法的核心,而到了最长路,理应是路径长度不增,但是我们看到我们确定边的过程为 3 2 5 1 3不满足单调性,所以必然错误。
    这是时候有人就要说了,那我们为什么不去掉vis数组呢,那么算法就要退化,复杂度变成了什么?最坏n2logn2=2n2lognn^2logn^2=2n^2logn这不就成了bfs了吗???
    我在这里提出一种优化,但是仅限于路径长度较短的情况下,Node中多加一个double类型的数据记录长度分之一,用来跑最短路,但是由于精度的限制1e6数据就开始发飘。

    //dijkstra 去掉VIS数组
    #include<bits/stdc++.h>
    using namespace std;
    const int INF=0x3f3f3f3f;
    typedef long long ll;
    typedef pair<int,int> PII;
    struct Node
    {
        int var,next,val;
    } edge[100000005];
    int head[100005],tot,dis[100005],N,M;
    bool vis[100005];
    priority_queue<PII> Q;
    void add(int a, int b, int c)
    {
        edge[++tot].var = b;
        edge[tot].val = c;
        edge[tot].next = head[a];
        head[a] = tot;
    }
    void init()//多组输入调用
    {
        tot=0;
        memset(head,0,sizeof(head));
    }
    void dijkstra(int s)
    {
        for(int i=0;i<=N;i++)dis[i]=-INF;
        //memset(vis,0,sizeof(vis));
        //while(Q.size()) Q.pop();
        dis[s] = 0;
        Q.push(make_pair(0,s));
        while(!Q.empty())
        {
            int x=Q.top().second;
            Q.pop();
            if(vis[x])continue;
           //vis[x]=1;
            for(int i=head[x]; i; i=edge[i].next)
            {
                int y=edge[i].var;
                if(dis[x]+edge[i].val>dis[y])
                {
                    dis[y]=dis[x]+edge[i].val;
                    //if(!vis[y])
                    Q.push(make_pair(dis[y],y));
                }
            }
    
        }
    }
    int main()
    {
        int S;
        scanf("%d %d",&N,&M);
        while(M--)
        {
            int x,y,z;
            scanf("%d %d %d",&x,&y,&z);
            add(x,y,z);
        }
        dijkstra(1);
        if(dis[N]!=-INF) cout<<dis[N]<<endl;
        else cout<<-1<<endl;
        return 0;
    }
    
    
    //SPFA
    #include<iostream>
    #include<queue>
    #include<algorithm>
    #include<set>
    #include<cmath>
    #include<vector>
    #include<map>
    #include<stack>
    #include<bitset>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #define Swap(a,b) a^=b^=a^=b
    #define cini(n) scanf("%d",&n)
    #define cinl(n) scanf("%lld",&n)
    #define cinc(n) scanf("%c",&n)
    #define cins(s) scanf("%s",s)
    #define coui(n) printf("%d",n)
    #define couc(n) printf("%c",n)
    #define coul(n) printf("%lld",n)
    #define speed ios_base::sync_with_stdio(0)
    #define Max(a,b) a>b?a:b
    #define Min(a,b) a<b?a:b
    #define mem(n,x) memset(n,x,sizeof(n))
    #define INF  0x3f3f3f3f
    #define maxn  100010
    #define Ege 100000000
    #define Vertex 1005
    #define esp  1e-9
    #define mp(a,b) make_pair(a,b)
    using namespace std;
    typedef long long ll;
    typedef pair<int,int> PII;
    struct Node
    {
        int to, lat, val; //边的右端点,边下一条边,边权
    };
    Node edge[1000005];
    int head[1005],tot,dis[1005],N,M,vis[1005];
    void add(int from, int to, int dis)
    {
        edge[++tot].lat = head[from];
        edge[tot].to = to;
        edge[tot].val = dis;
        head[from] = tot;
    
    }
    void spfa(int s)
    {
    
        for(int i=0;i<=N;i++) dis[i]=-INF;
        dis[0]=0;
        memset(vis, 0, sizeof(vis));
        vis[s] = 1;
        dis[s] = 0;
        queue<int>Q;
        Q.push(s);
        while (!Q.empty())
        {
            int u = Q.front();
            Q.pop();
            vis[u] = 0;
            for (int i = head[u]; i; i = edge[i].lat)
            {
                int to = edge[i].to;
                int di = edge[i].val;
                if (dis[to]<dis[u] + di)
                {
                    dis[to] = dis[u] + di;
                    if (!vis[to])
                    {
                        vis[to] = 1;
                        Q.push(to);
                    }
                }
            }
        }
    
    }
    int main()
    {
        int t, x;
    
        memset(head, 0, sizeof(head));
        cini(N),cini(M);
        while (M--)
        {
            int a, b, dis;
            scanf("%d %d %d", &a, &b, &dis);
            add(a, b, dis);
        }
        spfa(1);
        if(dis[N]==-INF) {return cout<<-1<<endl,0;}
        cout<<dis[N]<<endl;
    
        return 0;
    }
    
    
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lunatic-talent/p/12798541.html
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