C++ 实现宽窄交替最短路径算法

问题描述:

有 n 个节点的有向图,节点编号为 0,1,2,…,n-1。图中的边只有两种类型,宽型和窄型,并且存在自环和平行的边。

  • K[i,j] 表示从节点 i 到节点 j 的宽型有向边。
  • Z[i,j] 表示从节点 i 到节点 j 的窄型有向边。

输出数组 a,长度为 n,a[i] 表示从节点 1 到节点 i 的宽窄交替出现的最短路径的长度。不存在这样的路径,则 a[i] = -1。

思路:

这道题是一道图论中的最短路径问题,我们可以使用 Dijkstra 算法来解决。但是,需要注意的是,这道题中的路径是宽窄交替出现的,也就是说,我们需要在 Dijkstra 算法基础上增加一个维度,记录当前路径是宽型还是窄型。具体来说,我们可以使用一个三元组 (u, v, w),其中 u 表示当前节点,v 表示上一个节点,w 表示当前路径的类型(0 表示宽型,1 表示窄型),以此来记录当前路径的状态。

算法流程:

  1. 初始化:将起点加入优先队列,距离数组 dist 初始化为 INF,路径类型数组 path 初始化为 -1。
  2. 循环:从优先队列中取出距离最小的节点 u,更新与 u 相邻节点的距离和路径类型。
  3. 判断:如果找到了终点,直接返回,否则继续循环。
  4. 输出:将 dist 数组转化为 a 数组,即可得到从节点 1 到节点 i 的宽窄交替出现的最短路径的长度。

代码实现:

// ... 代码实现 ...
C++ 实现宽窄交替最短路径算法

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