poj3255,poj2449

时间:2024-01-09 17:07:56

这里介绍怎么求k短路

A*搜索 估价函数f[i]=g[i]+h[i];

在这里g[i]表示到达点i当前路径长,h[i]表示点i到达终点的最短距离

在搜索中,每次都取队列估价函数值最小的点,然后把它所能到达的点更新进入队列

显然这需要一个优先队列来维护(heap)

当终点第k次出队时,当前路径长度就是k短路

 const max=;
type link=^node;
     node=record
       po,len:longint;
       next:link;
     end;
     point=record
       data,num:longint;
     end;
var w,ow:array[..] of link;
    v:array[..] of boolean;
    d:array[..] of longint;
    heap:array[..] of point;   //堆维护估价函数值
    st,en,i,n,m,j,t,k,x,y,z,s:longint;
    p:link; procedure sift(x:longint);    //堆的下沉
  var i,j:longint;
  begin
    i:=x;
    j:=i*;
    while j<=t do
    begin
      if (j+<=t) and (heap[j].data>heap[j+].data) then inc(j);
      if heap[i].data>heap[j].data then
      begin
        swap(heap[i],heap[j]);
        i:=j;
        j:=i*;
      end
      else exit;
    end;
  end; procedure up(x:longint);   //堆的上浮
  var i,j:longint;
  begin
    i:=x;
    j:=i div ;
    while j> do
    begin
      if heap[i].data<heap[j].data then
      begin
        swap(heap[i],heap[j]);
        i:=j;
        j:=i div ;
      end
      else exit;
    end;
  end; procedure add(x,y:longint;var q:link);
  var p:link;
  begin
    new(p);
    p^.po:=y;
    p^.len:=z;
    p^.next:=q;
    q:=p;
  end; procedure dij;     //求点到终点的距离
  var p:link;
  begin
    fillchar(v,sizeof(v),false);
    v[en]:=true;
    for i:= to n do
      d[i]:=max;
    d[en]:=;
    p:=ow[en];
    while p<>nil do
    begin
      d[p^.po]:=min(d[p^.po],p^.len);   //用邻接表重要的细节
      p:=p^.next;
    end;
    for i:= to n- do
    begin
      x:=max;
      y:=;
      for j:= to n do
        if not v[j] and (d[j]<x) then
        begin
          x:=d[j];
          y:=j;
        end;
      if x=max then exit;
      v[y]:=true;
      p:=ow[y];
      while p<>nil do
      begin
        d[p^.po]:=min(d[p^.po],p^.len+x);
        p:=p^.next;
      end;
    end;
  end; function astar(st,ed:longint):longint;
  var p:link;
  begin
    heap[].data:=d[st];
    heap[].num:=st;
    t:=;
    s:=;
    astar:=-;
    while t<> do
    begin
      x:=heap[].num;    //退队
      y:=heap[].data-d[x];  
      swap(heap[],heap[t]);
      dec(t);
      sift();
      if x=en then
      begin
        s:=s+;
        if s=k then exit(y);
      end;
      p:=w[x];
      while p<>nil do      //更新所有能到达的点入队
      begin
        inc(t);
        heap[t].num:=p^.po;
        heap[t].data:=y+p^.len+d[p^.po];
        up(t);
        p:=p^.next;
      end;
    end;
  end; begin
  readln(n,m);
  for i:= to m do
  begin
    readln(x,y,z);
    add(x,y,w[x]);
    add(y,x,ow[y]);    //注意有向需反向建边,快速求点到终点的距离
  end;
  readln(st,en,k);
  if st=en then inc(k);  //注意终点与起点重合时,路径为0的不算
  dij;
   writeln(astar(st,en));
end.

而对于poj3255,求无向图的次短路也可以用A*,在n<=5000时还是可以过的,注意那时候就不需要反向建边了

k短路算法还是很好理解的