搜索与图论 - Floyd

floyd 是一个求多源最短路问题,可以存在负环。时间复杂度是$O(n^3)$, 基本思路是基于动态规划的。

算法的而基本流程:

1
2
3
4
for k <- 1 to n:
for i <- 1 to n:
for j <- 1 to n:
g[i][j] = min(g[i][j], g[i][k] + g[k][j])

AcWing 854. Floyd求最短路

来源: https://www.acwing.com/problem/content/856/

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,边权可能为负数。

再给定k个询问,每个询问包含两个整数x和y,表示查询从点x到点y的最短距离,如果路径不存在,则输出“impossible”。

数据保证图中不存在负权回路。

输入格式
第一行包含三个整数n,m,k

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。

接下来k行,每行包含两个整数x,y,表示询问点x到点y的最短距离。

输出格式
共k行,每行输出一个整数,表示询问的结果,若询问两点间不存在路径,则输出“impossible”。

数据范围
$1≤n≤200,$
$1≤k≤n^2,$
$1≤m≤20000,$
图中涉及边长绝对值均不超过10000。

输入样例:

1
2
3
4
5
6
3 3 2
1 2 1
2 3 2
1 3 1
2 1
1 3

输出样例:

1
2
impossible
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>

using namespace std;
const int N = 210, INF = 0x3f3f3f3f;
int g[N][N];
int n, m, w;

int main()
{
// 初始化所有距离为正无穷
memset(g, 0x3f, sizeof g);
cin >> n >> m >> w;
while(m--)
{
int a, b, c;
cin >> a >> b >> c;
g[a][b] = min(g[a][b], c);
}

// 指向自己的点为0
for (int i = 1; i <= n; i++)
for(int j = 1; j <= n; j++)
if (i == j)
g[i][j] = 0;

// floyd algorithm
for(int k = 1; k <= n; k++)
for(int i = 1; i <= n; i++)
for(int j = 1; j <= n; j++)
g[i][j] = min(g[i][j], g[i][k] + g[k][j]);

while(w--)
{
int a, b;
cin >> a >> b;
if (g[a][b] > INF / 2) puts("impossible");
else cout << g[a][b] << endl;
}
return 0;
}