最短路径算法:Dijkstra:普通+堆优化

前言

关于这个算法的证明本人就不阐述了,大家可以看看这个文章。
最短路算法

题目

给定一个 n 个点 m 条边的有向图,图中可能存在重边和自环,所有边权均为非负值。

请你求出 1 号点到 n 号点的最短距离,如果无法从 1 号点走到 n 号点,则输出 −1。

输入

第一行包含整数 n 和 m。

接下来 m 行每行包含三个整数 x,y,z,表示存在一条从点 x 到点 y 的有向边,边长为 z。

输出

输出一个整数,表示 1 号点到 n 号点的最短距离。

如果路径不存在,则输出 −1。

数据范围

在这里插入图片描述

输入样例

3 3
1 2 2
2 3 1
1 3 4

输出样例

3

普通版

#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;

const int N = 510, INF = 0x3f3f3f3f;
int map[N][N], dist[N];
bool st[N];
int n, m;

int Dijkstra(int s){
    
    
    dist[s] = 0;
    for(int i = 0; i < n; i++){
    
    
        int id = -1;
        for(int j = 1; j <= n; j++){
    
    
            if(!st[j] && (id == -1 || dist[id] > dist[j])) id = j;
        }
        st[id] = true;
        for(int j = 1; j <= n; j++){
    
    
            dist[j] = min(dist[j], dist[id] + map[id][j]);
        }
    }
    return dist[n] == INF ? -1 : dist[n];
}

int main(){
    
    
    memset(map, 0x3f, sizeof map);
    memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
    cin >> n >> m;
    for(int i = 0; i < m; i++) {
    
    
        int a, b, w;
        cin >> a >> b >> w;
        map[a][b] = min(map[a][b], w);
    }
    cout << Dijkstra(1);
    return 0;
}

堆优化版

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <queue>
using namespace std;

typedef pair<int, int> pii;
const int N = 2e5 + 10, INF = 0x3f3f3f3f;
int h[N], ne[N << 1], e[N << 1], v[N << 1], dist[N], idx;
bool st[N];
int n, m;

void add(int a, int b, int w){
    
    
	ne[idx] = h[a], v[idx] = b, e[idx] = w, h[a] = idx++;
}

int Dijkstra(int s){
    
    
    priority_queue<pii, vector<pii>, greater<pii>> heap;
    dist[s] = 0;
    heap.push({
    
    0, s});
    while(heap.size()){
    
    
        pii now = heap.top();
        heap.pop();
        int d = now.first, ver = now.second;
        if(st[ver]) continue;
        st[ver] = true;
        for(int i = h[ver]; ~i != 0; i = ne[i]){
    
    
            int j = v[i];
            if(dist[j] > d + e[i]){
    
    
                dist[j] = d + e[i];
                heap.push({
    
    dist[j], j});
            }
        }
    }
    return dist[n] == INF ? -1 : dist[n];
}

int main(){
    
    
    ios::sync_with_stdio(false);
    memset(h, -1, sizeof h);
    memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
    cin >> n >> m;
    for(int i = 0; i < m; i++){
    
    
        int a, b, w;
        cin >> a >> b >> w;
        add(a, b, w);
    }
    cout << Dijkstra(1);
    return 0;
}

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