AcWing854. Floyd求最短路(C++算法)

it2026-09-29  10

AcWing854. Floyd求最短路

1、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,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≤n2 1≤m≤20000, 图中涉及边长绝对值均不超过10000。

输入样例: 3 3 2 1 2 1 2 3 2 1 3 1 2 1 1 3 输出样例: impossible 1

2、基本思想: floyd算法,即枚举AB两个点之间的每一个点(假设是s),通过这个s将AB连接起来并记距离为d,将d和之前得到的AB距离作比较,取最小值。每次枚举都不断更新AB的最短距离,循环结束即得AB最短距离。

for (int s = 1; s <= n; s ++ ) { for (int i = 1; i <= n; i ++ ) { for (int j = 1; j <= n; j ++ ) { d[i][j] = min(d[i][j], d[i][s] + d[s][j]); } } }

3、主要步骤: ①选定一个很大的常量M,M的值应当远大于边数乘边长极限的两倍。因为边权有负数,可能在更新距离的过程中做减法,使本不在范围内的d变得在范围内。 ②将每两个点之间的距离存入二维数组,自环(自己到自己)距离设为0,其他两点之间的距离设为一个M(方便在比较时取小)。 ③floyd算法模板(三个for循环)

4、C ++ 代码如下(该代码引用AcWing网站代码)

#include <iostream> using namespace std; const int N = 210, M = 1e8; int n, m, k;//点的范围,边数,询问次数 int d[N][N];//两点距离 void floyd() { for (int s = 1; s <= n; s ++ ) { for (int i = 1; i <= n; i ++ ) { for (int j = 1; j <= n; j ++ ) { d[i][j] = min(d[i][j], d[i][s] + d[s][j]); } } } } int main() { cin >> n >> m >> k; for (int i = 1; i <= n; i ++ ) { for (int j = 1; j <= n; j ++ ) { if (i != j) d[i][j] = M;//如果是自环,距离直接是初始化的0 } } while(m --) { int a, b, l; cin >> a >> b >> l; d[a][b] = min(d[a][b], l);//若有重边则取最小值 } floyd(); while(k --) { int a, b; cin >> a >> b; if (d[a][b] > M / 2) cout << "impossible" << endl;//注意取半 else cout << d[a][b] << endl; } return 0; }//该代码引用AcWing网站代码

注意事项: ①main函数中最后一个循环中判断中对M取半是因为边权有负数; ②存距离时注意处理重边和自环。

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