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单源最短路 SPFA 算法模板

发布时间:2025/3/15 编程问答 29 豆豆
生活随笔 收集整理的这篇文章主要介绍了 单源最短路 SPFA 算法模板 小编觉得挺不错的,现在分享给大家,帮大家做个参考.

简介

  • 在图论中,最短路是十分重要的一部分,在很多问题中都有涉及

  • 而现在所讲的 SPFA 算法是十分优秀的算法,时间复杂度为 O(kE)

  • 其中 E 是图的边数,而 k 是一个常数,一般极小。

  • 事实上 SPFA 就是在 Bellman-ford 算法的基础上加上一个队列优化,减少了冗余的松弛操作,是一种高效的最短路算法。

  • 而且 SPFA 还能判负环,这种情况下类似 Dijkstra 算法等便没有了用武之地!

用法

  • 在队列中进行,在点出队入队中更新值

  • SPFA算法(BFS)模板如下:

void spfa_bfs(int st) {memset(dis,60,sizeof(dis));memset(bz,false,sizeof(bz));int l=0,r=1;dis[que[1]=st]=0;while(l<r){int now=que[++l];bz[now]=false;for(int i=first[now];i;i=next[i])if(dis[now]+w[i]<dis[en[i]]){dis[en[i]]=dis[now]+w[i];if(!bz[en[i]]) bz[que[++r]=en[i]]=true;}}return false; }
  • 注释:其中 que[] 为队列,dis[] 为点到源点距离,lr 分别左右指针,bz[] 为标志->点是否入队。

  • SPFA算法(DFS)模板如下:

void spfa_dfs(int x) {bz[x]=true;for(int i=first[x];i;i=next[i])if(dis[now]+w[i]<dis[en[i]]){dis[en[i]]=dis[now]+w[i];if(!bz[en[i]]]) spfa(en[i]);}bz[x]=false; }

判负环

  • SPFA算法还有一个大优点是可以判负环

  • 利用 SPFA 算法判断负环有两种方法:

  • SPFA算法 的 dfs 形式,判断条件是 存在一点在一条路径上出现多次
  • SPFA算法 的 bfs 形式,判断条件是 存在一点入队次数大于总顶点数

总结

  • SPFA算法效率高,实用性强,是很有用的算法!

总结

以上是生活随笔为你收集整理的单源最短路 SPFA 算法模板的全部内容,希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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