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  • 天梯地图

    这题是PTA上面的题,题目如下:

    7-1 天梯地图 (30 分)

    本题要求你实现一个天梯赛专属在线地图,队员输入自己学校所在地和赛场地点后,该地图应该推荐两条路线:一条是最快到达路线;一条是最短距离的路线。题目保证对任意的查询请求,地图上都至少存在一条可达路线。

    输入格式:

    输入在第一行给出两个正整数N(2 N ≤ 500)和M,分别为地图中所有标记地点的个数和连接地点的道路条数。随后M行,每行按如下格式给出一条道路的信息:

    V1 V2 one-way length time
    

    其中V1V2是道路的两个端点的编号(从0到N-1);如果该道路是从V1V2的单行线,则one-way为1,否则为0;length是道路的长度;time是通过该路所需要的时间。最后给出一对起点和终点的编号。

    输出格式:

    首先按下列格式输出最快到达的时间T和用节点编号表示的路线:

    Time = T: 起点 => 节点1 => ... => 终点
    

    然后在下一行按下列格式输出最短距离D和用节点编号表示的路线:

    Distance = D: 起点 => 节点1 => ... => 终点
    

    如果最快到达路线不唯一,则输出几条最快路线中最短的那条,题目保证这条路线是唯一的。而如果最短距离的路线不唯一,则输出途径节点数最少的那条,题目保证这条路线是唯一的。

    如果这两条路线是完全一样的,则按下列格式输出:

    Time = T; Distance = D: 起点 => 节点1 => ... => 终点
    

    输入样例1:

    10 15
    0 1 0 1 1
    8 0 0 1 1
    4 8 1 1 1
    5 4 0 2 3
    5 9 1 1 4
    0 6 0 1 1
    7 3 1 1 2
    8 3 1 1 2
    2 5 0 2 2
    2 1 1 1 1
    1 5 0 1 3
    1 4 0 1 1
    9 7 1 1 3
    3 1 0 2 5
    6 3 1 2 1
    5 3
    

    输出样例1:

    Time = 6: 5 => 4 => 8 => 3
    Distance = 3: 5 => 1 => 3
    

    输入样例2:

    7 9
    0 4 1 1 1
    1 6 1 3 1
    2 6 1 1 1
    2 5 1 2 2
    3 0 0 1 1
    3 1 1 3 1
    3 2 1 2 1
    4 5 0 2 2
    6 5 1 2 1
    3 5
    

    输出样例2:

    Time = 3; Distance = 4: 3 => 2 => 5

    这题是一道双权的dijkstra问题,用spfa应该也可以过。
    用dijkstra的话,我们就在第二层更新的时候,如果走捷径的距离等于原来d数组里面的值的话,说明之前的路和这次的路得到的最短路值是相同的,所以我们此时就进行两条路的比较。
    对于最短长度路,选节点最少的路,那么我们就开一个sumnode数组,初始化为0。
    对于起始点,它的sumnode也是0,然后再设置一个pre数组,里面就存入每一个点的上一个节点,也就是它的前驱,最开始的时候,所有的点都以它自己为前驱。
    这时候我们不进行dijksta 的d数组初始化更新,因为我们不知道起始点可以走到哪个点,所以我们直接把已经初始化为INF的d[s]的值设置为0,
    vis[s]不修改,这样我们进入dijkstra的第一轮就会选中s点,然后开始循环更新0~n-1点的pre,如果可以走到就更新,如果走不到或者等于长度的话,
    那第二个else if 里面的if也无法进入,因为左值都是0,不可能进入。
    我们第二轮的更新,里面是两个if,第一个就是正常的权值最大的权,更新d数组,第二个就是权相同的时候,我们才考虑其它的因素,这样就起到了小权辅助大权的作用。
    对于输出路径函数,因为我们知道逆向的顺序,所以我们就让输出语句放在最后,让它回溯的时候正序输出就可以了。
    #include <iostream>
    #include <cstring>
    using namespace std;
    const int INF=0x3f3f3f3f;
    int map_d[505][505],map_t[505][505];
    int vis[505],dd[505],dt[505];
    int pre_d[505],pre_t[505],sumnode[505],sumlen[505];
    int n,m,s,e;
    
    void dijkstra_d()
    {
        
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        for (int i=0;i<n;i++) {
            pre_d[i]=i;
            dd[i]=INF;
            sumnode[i]=0;
        }
        dd[s]=0;
        for (int i=0;i<n;i++) {
            int next=s,min=INF;
            for (int j=0;j<n;j++) {
                if (!vis[j]&&dd[j]<min) {
                    next=j;
                    min=dd[j]; 
                }
            }
            vis[next]=1;
            for (int j=0;j<n;j++) {
                if (!vis[j]&&dd[next]+map_d[next][j]<dd[j]) {
                    dd[j]=dd[next]+map_d[next][j];
                    sumnode[j]=sumnode[next]+1;
                    pre_d[j]=next;
                }
                else if (!vis[j]&&dd[next]+map_d[next][j]==dd[j]) {
                    if (sumnode[j]>sumnode[next]+1) {
                        sumnode[j]=sumnode[next]+1;
                        pre_d[j]=next; 
                    } 
                }
            }
        }
    }
    
    void dijkstra_t()
    {
        for (int i=0;i<n;i++) {
            vis[i]=0;
            sumlen[i]=0;
            pre_t[i]=i;
            dt[i]=INF;
        }
        dt[s]=0;
        for (int i=0;i<n;i++) {
            int next=s,min=INF;
            for (int j=0;j<n;j++) {
                if (!vis[j]&&dt[j]<min) {
                    next=j;
                    min=dt[j];
                }
            }
            vis[next]=1;
            for (int j=0;j<n;j++) {
                if (!vis[j]&&dt[next]+map_t[next][j]<dt[j]) {
                    dt[j]=dt[next]+map_t[next][j];
                    sumlen[j]=sumlen[next]+map_d[next][j];
                    pre_t[j]=next;
                }
                else if (!vis[j]&&dt[next]+map_t[next][j]==dt[j]) {
                    if (sumlen[j]>sumlen[next]+map_d[next][j]) {
                        sumlen[j]=sumlen[next]+map_d[next][j];
                        pre_t[j]=next;
                    }
                }
            }
        }
    }
    
    void Path(int pre[505],int p)
    {
        if (p==s) {
            return;
        } 
        else {
            Path(pre,pre[p]);
        } 
        printf(" %d =>",pre[p]);
    }
    
    int cmp(int pd,int pt)
    {
        if (pt!=pd)
            return 0;
        else if (pt==pd&&pt==s)
            return 1;
        return cmp(pre_d[pd],pre_t[pt]);
    }
    
    int main()
    {
        memset(map_d,INF,sizeof(map_d));
        memset(map_t,INF,sizeof(map_t));
        scanf("%d%d",&n,&m);
        int flag,cost,t;
        for (int i=0;i<m;i++) {
            scanf("%d%d%d%d%d",&s,&e,&flag,&cost,&t);
            map_d[s][e]=cost;
            map_t[s][e]=t;
            if (!flag) {
                map_d[e][s]=cost;
                map_t[e][s]=t;
            }
        }
        scanf("%d%d",&s,&e);
        dijkstra_d();
        dijkstra_t ();
        if (cmp(e,e)) {
            printf("Time = %d; Distance = %d:",dt[e],dd[e]);
            Path(pre_d,e);
            printf(" %d
    ",e);
        }
        else {
            printf("Time = %d:",dt[e]);
            Path(pre_t,e);
            printf(" %d
    ",e);
            printf("Distance = %d:",dd[e]);
            Path(pre_d,e);
            printf(" %d
    ",e);
        }
        return 0;
    } 

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