最短路问题中的bellman-ford算法
- 题目
如果要处理单源最短路问题当中存在负权边的,那么就需要用到 bellman-ford算法和SPFA算法,一般情况下都是用 SPFA算法,除了有边数限制的情况只能用bellman-ford算法,比如下面这种
题目
给定一个 n n n 个点 m m m 条边的有向图,图中可能存在重边和自环, 边权可能为负数。
请你求出从 1 1 1 号点到 n n n 号点的最多经过 k k k 条边的最短距离,如果无法从 1 1 1 号点走到 n n n 号点,输出 impossible
。
注意:图中可能 存在负权回路 。
输入格式
第一行包含三个整数 n , m , k n,m,k n,m,k。
接下来 m m m 行,每行包含三个整数 x , y , z x,y,z x,y,z,表示存在一条从点 x x x 到点 y y y 的有向边,边长为 z z z。
点的编号为 1 ∼ n 1 \sim n 1∼n。
输出格式
输出一个整数,表示从 1 1 1 号点到 n n n 号点的最多经过 k k k 条边的最短距离。
如果不存在满足条件的路径,则输出 impossible
。
数据范围
1 ≤ n , k ≤ 500 1 \le n,k \le 500 1≤n,k≤500,
1 ≤ m ≤ 10000 1 \le m \le 10000 1≤m≤10000,
1 ≤ x , y ≤ n 1 \le x,y \le n 1≤x,y≤n,
任意边长的绝对值不超过 10000 10000 10000。
输入样例:
3 3 1
1 2 1
2 3 1
1 3 3
输出样例:
3
对于bellman-ford算法,需要用到结构体数组来存储边的情况,数组last在一会用到的时候就能看出来它的作用
建图环节:
将所有的边存到结构体数组当中
在执行函数后,与dijkstra算法不同的是,这里dist[n] 只要 大于 正无穷大的一半就被判定为 是不通的。
这是因为,首先有了负权边的出现,而且该算法是遍历所有的边,所以正无穷大可能会被更新,会比原来小一点,但不会小太多。
首先还是设置正无穷,接着经历 k 层循环,每次将 dist拷贝到 last。
接着遍历所有的边,每次更新用 last数组更新,这是因为 如果用dist 更新,就会很容易突破边数的限制,比如被1号点更新的2号点刚好有能更新3号点,但是如果2号点没有被更新,3号点更新不了,那么这种情况下,就会很容易突破边数限制。
完整代码如下:
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <algorithm>using namespace std;const int N = 510, M = 10010;struct Edges{int a, b, c;
} edges[M];int dist[N];
int last[N];int n, m, k;void bellman_ford()
{memset(dist, 0x3f, sizeof dist);dist[1] = 0;for (int i = 0; i < k; i++){memcpy(last, dist, sizeof dist);for (int j = 0; j < m; j++){int a = edges[j].a;int b = edges[j].b;int c = edges[j].c; dist[b] = min(dist[b], last[a] + c);}}
}int main()
{scanf("%d%d%d", &n, &m, &k);for (int i = 0; i < m; i++){int a, b, c;scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);edges[i] = {a, b, c};}bellman_ford();if (dist[n] > 0x3f3f3f3f / 2) puts("impossible");else printf("%d", dist[n]);return 0;
}
完