朴素版和堆优化版dijkstra和朴素版prim算法比较

1.dijkstra

时间复杂度:O(n^2)
n次迭代,每次找到距离集合S最短的点
每次迭代要用找到的点t来更新其他点到S的最短距离。 #include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cstring>
using namespace std; const int N=510; int g[N][N];
int dis[N],n,m;//dis[i]表示节点i到初始点的最短距离
bool st[N]; int dijkstra()
{
memset(dis,0x3f,sizeof dis);
dis[1]=0;
//st[S]=1;如果在迭代之前,将起点放入S数组后,24行,一直无法找到距离S的最近节点。
//相反27行直接判断st[t]=true,可以找到第一个节点,并一直进行下去。
for(int i=1;i<=n;i++)//n次迭代,没次找到距离集合S的最短的点
{
int t=-1;
for(int j=1;j<=n;j++)
{
if(!st[j]&&(t==-1||dis[j]<dis[t]))
{
t=j;
}
}
st[t]=1;//这是第一个节点。
//找到节点t是距离集合S的最短距离的点之后
//用t来更新其他点到s的距离
for(int j=i;j<=n;j++)
{
dis[j]=min(dis[j],dis[t]+g[t][j]);
}
}
if(dis[n]==0x3f3f3f3f)return -1;
else
return dis[n];
} int main()
{
memset(g,0x3f,sizeof g);
/*
初始化成0会比较好,但不初始化也没关系。因为题目中说所有边权都是正的,
所以 dist[i] + g[i][i] 一定大于 dist[i],所以i->i这条边一定不会被用到。
*/
cin>>n>>m;
for(int i=0;i<m;i++)
{
int a,b,c;
cin>>a>>b>>c;
g[a][b]=min(g[a][b],c);
} cout<<dijkstra()<<endl;
return 0;
}

2.堆优化版dijkstra

#include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#include<queue>
using namespace std; typedef pair<int,int>PII;
#define ff first
#define ss second const int N=2e5+10; int dis[N],n,m,idx,h[N],ne[N],e[N],w[N];
bool st[N]; void add(int a,int b,int c)
{
e[idx]=b;
w[idx]=c;
ne[idx]=h[a];
h[a]=idx++;
} int dijkstra()
{
memset(dis,0x3f,sizeof dis);
dis[1]=0;
priority_queue<PII,vector<PII>,greater<PII>>heap;
heap.push({0,1}); while(heap.size())
{
auto t=heap.top();
heap.pop(); int dist=t.ff,indx=t.ss;
if(st[indx])continue;
st[indx]=1; for(int i=h[indx];~i;i=ne[i])//用找到的距离集合S最近的点来更新其他点到集合S的距离
{
int j=e[i];
if(dis[j]>dis[indx]+w[i])
{
dis[j]=dis[indx]+w[i];
heap.push({dis[j],j});
}
}
}
if(dis[n]==0x3f3f3f3f)return -1;
else
return dis[n]; } int main()
{
memset(h,-1,sizeof h);
cin>>n>>m;
while(m--)
{
int a,b,c;
cin>>a>>b>>c;
add(a,b,c);
}
cout<<dijkstra();
}

2.prim

时间复杂度:O(n^2)
同dijkstra算法 #include<iostream>
#include<cstring>
#include<algorithm>
//稠密图
using namespace std; const int N=510,M=1e5+10;
//Prim算法给出最小生成树的权重和
int g[N][N],dis[N];
//dis[i]表示第i个点到已经纳入最小生成树集合S的最小距离
int n,m,res;
bool st[N]; int prim()
{
memset(dis,0x3f,sizeof dis); for(int i=0;i<n;i++)
{
int t=-1;//那个点是哪个点?
for(int j=1;j<=n;j++)//在n个点中寻找不到集合S中距离
//S最近的点的标号
{
if(!st[j]&&(t==-1||dis[j]<dis[t]))
t=j;
}
//找到了那个点t
st[t]=1;
//中间关于i==0时的几个判断
//cout<<dis[t]<<endl;
if(i)
{
res+=dis[t];
//cout<<res<<endl;
} //在n次迭代中的判断,如果该图是一个不连通图,不存在最小生成树
if(i&&dis[t]==0x3f3f3f3f)return 0x3f3f3f;
//用t点来更新其他点到S的距离
for(int j=1;j<=n;j++)
dis[j]=min(dis[j],g[t][j]); }
return res; } int main()
{
cin>>n>>m;
memset(g,0x3f,sizeof g);
while(m--)
{
int a,b,c;cin>>a>>b>>c;
g[a][b]=g[b][a]=min(g[a][b],c);
}
int t=prim();
if(t==0x3f3f3f)
cout<<"impossible"<<endl;
else
cout<<t; return 0;
}
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