2602 最短路径问题

时间限制: 1 s

空间限制: 32000 KB

题目等级 : 黄金 Gold

题解

题目描述 Description

平面上有n个点(n<=100),每个点的坐标均在-10000~10000之间。其中的一些点之间有连线。若有连线,则表示可从一个点到达另一个点,即两点间有通路,通路的距离为两点间的直线距离。现在的任务是找出从一点到另一点之间的最短路径。

输入描述 Input Description

第一行为整数n。

第2行到第n+1行(共n行),每行两个整数x和y,描述了一个点的坐标。

第n+2行为一个整数m,表示图中连线的个数。

此后的m行,每行描述一条连线,由两个整数i和j组成,表示第i个点和第j个点之间有连线。

最后一行:两个整数s和t,分别表示源点和目标点。

输出描述 Output Description

仅一行,一个实数(保留两位小数),表示从s到t的最短路径长度。

样例输入 Sample Input

5

0 0

2 0

2 2

0 2

3 1

5

1 2

1 3

1 4

2 5

3 5

1 5

样例输出 Sample Output

3.41

数据范围及提示 Data Size & Hint

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Floyd 最短路 图论

提交:codevs:http://codevs.cn/problem/2602/

思路分析:按照输入顺序建立点集,存储点的横纵坐标,图的话因为是Floyd,只能用邻接矩阵(或许是我太蒟了?orz),反正只有100个点,数组开到100*100就够了,因为只需要存储这100个点之间的关系,内存占用大约336KB,不会MLE(空间限制32M)。只有100个点,数据太小了,用FloydO(n)=100^3=1 000 000也不会TLE,关键还是以好写为主嘛。然后se都是编号,只需要在图中寻找就好了。这题关键在于处理好图与点的关系。

附:不同算法对不同图的适用性(时间复杂度以O=10^8为限,约合1s):

算法(特性)

算法复杂度

极限

Floyd(慢,适用于负边)

通值:V^3

E无关,通值:V<463

Dijkstra(不能处理负边权)

期望:V^2

最差:|E|+|V|log|V|

E, N均有关,期望:V<9999 最差:V<9998

SPFA(对于稠密图退化为Bellman - Ford算法)

期望:kEk为常数,常见为2)最差:|V|*|E|

V, E均有关,期望:V<5^7 最差:V<463

注:可以生成数据专门卡SPFA,如超稠密图、网格图等等,此时k会变得非常大,SPFA算法非常慢(|V|*|E|,等同于Floyd)。所以说SPFA算法是一种非常不稳定的算法(想要推翻前述观点请证明k的取值范围)。以下为维基百科原话:

以下是构建数据以破坏该算法的方法(不使用队列优化)。假设要求从顶点1到顶点n的最短路径。然后,我们可以用1i<n的小随机权重来添加边(ii + 1)(因此最短路径应为1-2 -...n),并随机添加4n个其他重边。对于这种情况,所谓的SPFA算法将非常慢。

附:两篇国家队论文,供有能力并且有兴趣的同学看看,内容主要是对于最短路算法优化的讨论(感谢jbyyym两位前辈!):

SPFA算法的优化及应用(by jby)

https://wenku.baidu.com/view/9e1231126edb6f1aff001f25.html

最短路算法及其应用(by yym)

https://wenku.baidu.com/view/7b2134c30c22590102029d27.html

(当然省选阶段前卡SPFA算法的题目是很少的,但还是要熟记Dijkstra算法,毕竟是一种十分稳定的算法,并且堆优化后跑得很快。要注意数据范围,大数据直接上SPFA;数据在10^4数量级上,保险起见还是用Dijkstra算法。)

代码(如果看不清楚就调整缩放比例到150%吧):

codevs 2602 最短路径问题——良心题解-LMLPHP

来一波数据黑一下SPFA

(I). 数据

1000 999000

1 2 1

1 3 1

1 1000 1

2 1 1

999 1000 1

1 1000

 

(数据量:10.2M)

(II). 实测:

略,这是SPFA的最差情况——完全图。

05-28 05:46