写在前面

学习算法的日子又到了~~

Idea?

提供以下几种方法

• 暴搜

  

• 输出-1(是的，输出-1)
• 有算法的暴力
  • \(Dijkstra\)
    • \(Dijkstra\)的本质是贪心，复杂度为\(O(n^2)\)，堆优化后为\(O((m+n) \log (m+n))\)
  • \(SPFA\)
    • 学长说最好不要用，因为它死了
• \(A^\ast\)
  • \(y\)总有视频讲解，不懂的同学可以去看看，这里我就不再赘述了

下面直接进行\(A^\ast\)的讲解

所以，发现想出\(f\)很关键，,\(f\)要尽量大但不超过最优解

第几次出队就是第几短,于是终点出了\(k\)次就是第\(k\)短路了

按照\(Dijkstra\)的思想,我们每次取出\(d[x]+f[x]\) 最小的

然后更新所有能到达的点

发现\(f[x]\) 可以取到终点的距离,这样尽量大且一定比现在的解小

于是先倒着\(Dijkstra\)一遍(搞出\(f\))

然后\(A^ \ast\),直到终点第\(k\)次。

\(OK\),上代码

Code?

Code1

//Dijstra 暴力版
const int maxx=1001;
struct Node{
    int v,to,next;
}e[maxn<<1];
int head[maxx],dis[maxx];
int len,tot,n,m,v,S,T,K;
bool vis[maxn];
priority_queue<pair<int,int> >q;
inline void add(int x,int y,int z){
    e[++tot].v=y; e[tot].to=z;
    e[tot].next=head[x]; head[x]=tot;
}
inline bool dfs(int x){
    if(x==T) return true;
    vis[x]=true;
    for(int i=head[x];i;i=e[i].next){
        int y=e[i].v;
        if(!vis[y]) if(dfs(y)==true)
            return true;
    }
    return false;
}
inline void dijkstra(){
    if(!dfs(S)){puts("-1");return;}
    q.push(make_pair(0,S));
    if(S==T) v=-1;
    while(q.size()){
        int d=q.top().first,x=q.top().second; q.pop();
        if(x==T){
            if(++v==K){printf("%d",-d);return;}
            len=0;
        }
        else if(++len==maxx*15)break;//防止搜过多
        for(int i=head[x];i;i=e[i].next){
            int y=e[i].v;
            q.push(make_pair(d-e[i].to,y));
        }
    }
    puts("-1");
}
signed main(){
    n=read(); m=read();
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int x=read(),y=read(),z=read();
        add(x,y,z);
    }
    S=read(); T=read(); K=read();
    dijkstra();
    return 0;
} 

Code2

//Dijkstra + A*

const int maxx=1001;
struct Node{
    int y,to,next;
}e[maxn],e1[maxn];
int head[maxx],tot,head1[maxx],cnt;//head1为反向边
int n,m,dis[maxx],S,T,K,vis[maxx];
inline void add(int x,int y,int z){
    e[++tot]=(Node){y,z,head[x]};
    head[x]=tot;
}
inline void add1(int x,int y,int z){//反边
    e1[++cnt]=(Node){y,z,head1[x]};
    head1[x]=cnt;
}
priority_queue<pair<int,int> >q;//注意：这是大根堆
inline void dijkstra(){
    mem(dis,0x3f); mem(vis,-1);
    dis[T]=0;
    q.push(make_pair(0,T));
    while(q.size()){
        int x=q.top().second;q.pop();
        if(!vis[x])continue; vis[x]=0;//每个点只贡献一次
        for(int i=head1[x];i;i=e1[i].next){
            int y=e1[i].y;
            if(dis[y]>dis[x]+e1[i].to){
                dis[y]=dis[x]+e1[i].to;
                q.push(make_pair(-dis[y],y));
            }
        }
    }
}
inline void A_star(){
    if(dis[S]==dis[0]){puts("-1");return;}//不连通
    if(S==T) K++;//路径必须有边吧。
    mem(vis,0);
    q.push(make_pair(-dis[S],S));
    while(q.size()){
        int x=q.top().second,d=-q.top().first-dis[x];
        q.pop(); vis[x]++;
        if(vis[T]==K){printf("%d",d);return;}
        for(int i=head[x];i;i=e[i].next){
            int y=e[i].y;
            if(vis[y]!=K)q.push(make_pair(-d-e[i].to-dis[y],y));
//重要剪枝——因为默认为大根堆并且每次取最小值，所以必须插入相反数或重载运算符。
        }
    }
    puts("-1");
}
signed main(){
    n=read(); m=read();
    for(int i=1;i<=m;i++){
        int x=read(),y=read(),z=read();
        add(x,y,z); add1(y,x,z);
    }
    S=read(); T=read(); K=read();
    dijkstra();//跑反图，求出优秀的估价函数
    A_star();
    return 0;
}   

Code3

//给出同学的 SPFA + A*,喜欢用spfa的同学可以看一眼
const int N=100010;
int tot,tc,n,m,s,t,k,x,y,l;
int lin[N],linc[N],vis[N],f[N];
struct gg {
    int x,y,next,v;
}a[N],e[N];

struct node {
    int pos,f,dis;
    bool operator<(node a)const{
        return a.f+a.dis<f+dis;
    }
};

inline void add(int x,int y,int v) {
    a[++tot].y=y;
    a[tot].next=lin[x];
    a[tot].v=v;
    lin[x]=tot;
}

inline void add_c(int x,int y,int v) {
    e[++tc].y=y;
    e[tc].next=linc[x];
    e[tc].v=v;
    linc[x]=tc;
}

inline void spfa(int t) {
    queue<int> q;
    memset(f,0x3f,sizeof(f));
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    q.push(t); f[t]=0; vis[t]=1;
    while(q.size()) {
        int x=q.front(); q.pop(); vis[x]=0;
        for(int i=lin[x];i;i=a[i].next) {
            int y=a[i].y;
            if(f[y]>f[x]+a[i].v) {
                f[y]=f[x]+a[i].v;
                if(!vis[y]) {
                    vis[y]=1;
                    q.push(y);
                }
            }
        }
    }
}

priority_queue<node>q;

inline int astar() {
    if(f[s]==0x3f) return -1;
    int ts[N];
    memset(ts,0,sizeof(ts));
    node tmp,h;
    h.pos=s; h.f=0; h.dis=0;
    q.push(h);
    while(q.size()) {
        node x=q.top(); q.pop();
        ts[x.pos]++;
        if(ts[x.pos]==k&&x.pos==t) return x.dis;
        if(ts[x.pos]>k) continue;
        for(int i=linc[x.pos];i;i=e[i].next) {
            tmp.pos=e[i].y;
            tmp.f=f[e[i].y];
            tmp.dis=x.dis+e[i].v;
            q.push(tmp);
        }
    }
    return -1;
}

int main() {
    read(n); read(m);
    if(m==0) {cout<<"-1"<<endl; return 0;}
    for(int i=1;i<=m;i++) {
        read(x); read(y); read(l);
        add(y,x,l);
        add_c(x,y,l);
    }
    read(s); read(t); read(k);
    if(s==t)++k;
    spfa(t);
    cout<<astar()<<endl;
    return 0;
}

\[
The \quad End
\]

\[
\text{从白云看到,不见蓝天；从风雨寻回,梦的起点。-《梦想天空分外蓝》陈奕迅}
\]

原文地址：https://www.cnblogs.com/cbyyc/p/11601316.html