题目描述
有一位使者要游历各国,他每到一个国家,都能学到一种文化,但他不愿意学习任何一种文化超过一次(即如果他学习了某种文化,则他就不能到达其他有这种文化的国家)。不同的国家可能有相同的文化。不同文化的国家对其他文化的看法不同,有些文化会排斥外来文化(即如果他学习了某种文化,则他不能到达排斥这种文化的其他国家)。
现给定各个国家间的地理关系,各个国家的文化,每种文化对其他文化的看法,以及这位使者游历的起点和终点(在起点和终点也会学习当地的文化),国家间的道路距离,试求从起点到终点最少需走多少路。
输入描述:
第一行为五个整数N,K,M,S,T,每两个整数之间用一个空格隔开,依次代表国家个数(国家编号为 1 到N),文化种数(文化编号为 1 到 K),道路的条数,以及起点和终点的编号(保证S 不等于T);
第二行为N个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,其中第i个数,表示国家i的文化为。
接下来的K行,每行K个整数,每两个整数之间用一个空格隔开,记第i行的第j个数为 , 表示文化 i 排斥外来文化 j(i 等于 j 时表示排斥相同文化的外来人), 表示不排斥(注意i 排斥 j 并不保证 j 一定也排斥i)。
接下来的M行,每行三个整数u,v,d,每两个整数之间用一个空格隔开,表示国家u与国家v有一条距离为d的可双向通行的道路(保证u不等于v,两个国家之间可能有多条道路)。
输出描述:
输出只有一行,一个整数,表示使者从起点国家到达终点国家最少需要走的距离数(如果无解则输出-1)。
示例1
输入
2 2 1 1 2
1 2
0 1
1 0
1 2 10
输出
-1
说明
由于到国家2必须要经过国家1,而国家2的文明却排斥国家1的文明,所以不可能到达国家2。
示例2
输入
2 2 1 1 2
1 2
0 1
0 0
1 2 10
输出
10
说明
路线为1->2
备注:
对于20%的数据,有2≤N≤8,K≤5;
对于30%的数据,有2≤N≤10,K≤5;
对于50%的数据,有2≤N≤20,K≤8;
对于70%的数据,有2≤N≤100,K≤10;
对于100%的数据,有2≤N≤100,1≤K≤100,1≤M≤N2,1≤ki≤K,1≤u,v≤N,1≤d≤1000,S≠T,1 ≤S, T≤N。
解答
首先说一下什么叫单源最短路径问题:
给定一个带权有向图G=(V,E),其中每条边的权是一个实数。另外,还给定V中的一个顶点,称为源。现在要计算从源到其他所有各顶点的最短路径长度。这里的长度就是指路上各边权之和。(摘自百科)
这个题算是正儿八经的单源最短路径问题,因为图中边上的权值不可能为负值,所以采用dijkstra算法:
dijkstra算法采用贪心策略,下面进行图解
给定一个带权有向图G=(V,E),其中每条边的权是一个实数。另外,还给定V中的一个顶点,称为源。现在要计算从源到其他所有各顶点的最短路径长度。这里的长度就是指路上各边权之和。(摘自百科)
这个题算是正儿八经的单源最短路径问题,因为图中边上的权值不可能为负值,所以采用dijkstra算法:
dijkstra算法采用贪心策略,下面进行图解
准备:我们需要一个b数组作为一个集合用来表示已经达到最优的点,b[i]=0表示编号为i的点在集合外;
一个dis数组表示距离,dis【i】表示出发点到i的最短距离,dis初始化为-1;
1,b【1】=1(1到1距离为0,已达到最优),然后从出发点点1开始找到目标点能到达的点2,3并更新dis数组;
从中选择距离出发点最近的点3(即从b数组为0,d值最小且不为0的点中选一个点);
2,b【3】=1,从能从3到达的b【i】=0的点中进行下一步操作;分两种情况,dis为-1和不为-1;如点5的dis值为-1,辣么d[5]=map[5][3]+d[3]=10+1=11; 如dis[2]=4,dis[2]=min(dis[2],map[2][3],+d[3])=min(4,5)=4;
目的就是利用第1,步找到的距离目标点最近的点来尝试优化当前的路径;
3,从b数组为0,d值最小且不为0的点中选一个点(1,3 b数组值已为1),选出点2;
4,重复第二步b【2】=1;
从能从3到达的b【i】=0的点中进行下一步操作;分两种情况,dis为-1和不为-1;如点4的dis值为-1,辣么d[4]=map[4][2]+d[2]=2+4=6; 如dis[5]=11,dis[5]=min(dis[5],map[2][5],+d[2])=min(11,1+4)=5;
直到所有的点b数组值为1,输出dis数组就是初始点到每一个点的最近路径长度
一个dis数组表示距离,dis【i】表示出发点到i的最短距离,dis初始化为-1;
1,b【1】=1(1到1距离为0,已达到最优),然后从出发点点1开始找到目标点能到达的点2,3并更新dis数组;
从中选择距离出发点最近的点3(即从b数组为0,d值最小且不为0的点中选一个点);
2,b【3】=1,从能从3到达的b【i】=0的点中进行下一步操作;分两种情况,dis为-1和不为-1;如点5的dis值为-1,辣么d[5]=map[5][3]+d[3]=10+1=11; 如dis[2]=4,dis[2]=min(dis[2],map[2][3],+d[3])=min(4,5)=4;
目的就是利用第1,步找到的距离目标点最近的点来尝试优化当前的路径;
3,从b数组为0,d值最小且不为0的点中选一个点(1,3 b数组值已为1),选出点2;
4,重复第二步b【2】=1;
从能从3到达的b【i】=0的点中进行下一步操作;分两种情况,dis为-1和不为-1;如点4的dis值为-1,辣么d[4]=map[4][2]+d[2]=2+4=6; 如dis[5]=11,dis[5]=min(dis[5],map[2][5],+d[2])=min(11,1+4)=5;
直到所有的点b数组值为1,输出dis数组就是初始点到每一个点的最近路径长度
参考代码:
#include<cstring> #include<cmath> #include<iostream> #include<climits> using namespace std; const int L=110; int C[L],vis[L][L],map[L][L],dis[L];// 文化值数组,文化是否冲突数组 地图 出发点到每个点的最短距离数组 bool b[L]; // 点是否最优判断数组 int main(){ memset(map,0,sizeof(map)); int N,K,M,S,T; cin>>N>>K>>M>>S>>T; for(int i=1;i<=N;i++)cin>>C[i]; for(int i=1;i<=K;i++)for(int n=1;n<=K;n++)cin>>vis[i][n]; for(int i=1;i<=M;i++){ int x,y,d; cin>>x>>y>>d; map[x][y]=d; map[y][x]=d; } memset(dis,-1,sizeof(dis)); //数据初始化 for(int i=1;i<=N;i++){ if(i==S)dis[i]=0; else if(map[S][i]!=0){ if(vis[C[i]][C[S]]==0)dis[i]=map[S][i];//初始化 } } b[S]=1;// 初始化 for(int i=1;i<N-1;i++){ int xmin=INT_MAX,k=-1; for(int n=1;n<=N;n++)if(!b[n]&&xmin>dis[n]&&dis[n]!=-1){ xmin=dis[n]; k=n; //挑出的最近的点 } if(k==-1)continue; //利用挑出的点进行优化 b[k]=1; for(int n=1;n<=N;n++)if(!b[n]&&map[n][k]!=0&&vis[C[n]][C[k]]==0){ if(dis[n]==-1)dis[n]=dis[k]+map[n][k]; else dis[n]=min(dis[n],dis[k]+map[n][k]); } } cout<<dis[T]; return 0; }
来源:蓝色如烟