L3-007 天梯地图 (30分) Dijikstra()

题目描述

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V1和V2是道路的两个端点的编号(从0到N-1);如果该道路是从V1到V2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

分析

注意:
当时间都为最短时要选路线距离最短的那条路径,
当距离都为最短时要选择经过点数最少的那条作为路径。

C++ 代码

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 510,M=1e6+10;
int h[N],tim[M],leng[M],e[M],ne[M],idx;
int n,m,S,T;
int dist[N],sttime[N];
bool st[N];
int path[N];
int cost[N];
vector<int> p1,p2;
void add(int a,int b,int d,int t)
{
    
    
	e[idx]=b,ne[idx]=h[a],leng[idx]=d,tim[idx]=t,h[a]=idx++;
}
void dijkstra1()    //找最短距离
{
    
    
	memset(dist,0x3f,sizeof dist);
	dist[S]=0;
	path[S]=-1;
	cost[S]=0;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
    
    
		int t=-1;
		for(int j=0;j<n;j++)
		{
    
    
			if(!st[j] && (t==-1 || dist[t]>dist[j]))
				t=j;
		}
		st[t]=true;
		for(int j=h[t];j!=-1;j=ne[j])
		{
    
    
			int k=e[j];
			if(dist[k]>dist[t]+leng[j])
			{
    
    
				dist[k]=min(dist[k],dist[t]+leng[j]);   
				path[k]=t;
				cost[k]=cost[t]+1;      
			}
			else if(dist[k]==dist[t]+leng[j])   //同为最短距离
			{
    
    
				if(cost[k]>cost[t]+1)
				{
    
    
					path[k]=t;
					cost[k]=cost[t]+1;      //中间点数最少为前继点
				}
			}
		}
	}
	int k=T;
	p1.push_back(T);
	while(path[k]!=-1)
	{
    
    
		p1.push_back(path[k]);
		k=path[k];
	}
}
void dijkstra2()    //找最短时间
{
    
    
	memset(sttime,0x3f,sizeof sttime);
	memset(cost,0x3f,sizeof cost);
	memset(path,0x3f,sizeof path);
	memset(st,0,sizeof st);
	sttime[S]=0;
	path[S]=-1;
	cost[S]=0;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
    
    
		int t=-1;
		for(int j=0;j<n;j++)
		{
    
    
			if(!st[j] && (t==-1 || sttime[t]>sttime[j]))
				t=j;
		}
		st[t]=true;
		for(int j=h[t];j!=-1;j=ne[j])
		{
    
    
			int k=e[j];
			if(sttime[k]>sttime[t]+tim[j])
			{
    
    
				sttime[k]=min(sttime[k],sttime[t]+tim[j]);
				path[k]=t;
				cost[k]=cost[t]+leng[j];        
			}
			else if(sttime[k]==sttime[t]+tim[j])    //同为最短时间
			{
    
    
				if(cost[k]>cost[t]+leng[j])
				{
    
    
					path[k]=t;
					cost[k]=cost[t]+leng[j];	//距离最短者为前继点
				}
			}
		}
	}
	int k=T;
	p2.push_back(T);
	while(path[k]!=-1)
	{
    
    
		p2.push_back(path[k]);
		k=path[k];
	}
}
bool check()    //对比两条路径是否相同
{
    
    
	if(p1.size()!=p2.size()) return false;
	for(int i=0;i<p1.size();i++)
		if(p1[i]!=p2[i]) return false;
	return true;
}
int main()
{
    
    
	memset(h,-1,sizeof h);
	cin>>n>>m;
	int a,b,way,length,ti;
	for(int i=0;i<m;i++)
	{
    
    
		cin>>a>>b>>way>>length>>ti;
		if(way==1)
		{
    
    
			add(a,b,length,ti);
		}
		else{
    
    
			add(a,b,length,ti);
			add(b,a,length,ti);
		}
	}
	cin>>S>>T;
	dijkstra1();
	dijkstra2();
	
	if(check()) //输出路径
	{
    
    
		printf("Time = %d; ",sttime[T]);
		printf("Distance = %d:",dist[T]);
		for(int i=p1.size()-1;i>=0;i--)
		{
    
    
			if(i<p1.size()-1) cout<<" =>";
			cout<<" "<<p1[i];
		}
	}
	else{
    
    
		printf("Time = %d:",sttime[T]);
		for(int i=p2.size()-1;i>=0;i--)
		{
    
    
			if(i<p2.size()-1) cout<<" =>";
			cout<<" "<<p2[i];
		}
		printf("\nDistance = %d:",dist[T]);
		for(int i=p1.size()-1;i>=0;i--)
		{
    
    
			if(i<p1.size()-1) cout<<" =>";
			cout<<" "<<p1[i];
		}
	}
	return 0;
}

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