0 or 1 -SPFA求自环

  • 0 or 1

  •  HDU - 4370 
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  • 分析:
  • 3个条件明显在刻画未知数之间的关系,从图论的角度思考问题,容易得到下面3个结论:
  • 1.X12+X13+...X1n=1 于是1号节点的出度为1
  • 2..X1n+X2n+...Xn-1n=1 于是n号节点的入度为1
  • 3.∑Xki =∑Xij 于是2~n-1号节点的入度必须等于出度
  • 于是3个条件等价于一条从1号节点到n号节点的路径,故Xij=1表示需要经过边(i,j),代价为Cij。Xij=0表示不经过边(i,j)。注意到Cij非负且题目要求总代价最小,因此最优答案的路径一定可以对应一条简单路径。
  • 情况A:
  • 基本思路就是把矩阵看做一个图,图中有n个点,1号点出度为1,n号点入度为1,其它点出度和入度相等,路径长度都是非负数,等价于一条从1号节点到n号节点的路径,故Xij=1表示需要经过边(i,j),代价为Cij。Xij=0表示不经过边(i,j)。注意到Cij非负且题目要求总代价最小,因此最优答案的路径一定可以对应一条简单路径。
  • 最终,我们直接读入边权的邻接矩阵,跑一次1到n的最短路即可,记最短路为path。
  • 情况B:
  • 从1出发,走一个环(至少经过1个点,即不能是自环),回到1;从n出发,走一个环(同理),回到n。也就是1和n点的出度和入度都为1,其它点的出度和入度为0.
  • 由于边权非负,于是两个环对应着两个简单环。
  • 因此我们可以从1出发,找一个最小花费环,记代价为c1,再从n出发,找一个最小花费环,记代价为c2。
  • 故最终答案为min(path,c1+c2)
  • 由于要计算从出发点出发的闭环的路径长度。所以要在普通SPFA的基础上做点变化。
  • 就是把dist[start]设为INF。同时一开始并不是让出发点入队,而是让出发点能够到达的点入队。
  • #include <iostream>
    #include <cstring>
    #include <queue>
    #include <stdio.h>
    using namespace std;
    #define maxn 333
    #define inf 0x3f3f3f3f
    int mmp[maxn][maxn];
    int dis[maxn],n,ans1,ans2;
    bool vis[maxn];
    void spfa(int start)
    {
        queue<int>q;
        for(int i=1; i<=n; i++)
        {
            if(i==start)
                dis[i]=inf;
            else
            {
                dis[i]=mmp[start][i];
                q.push(i);
                vis[i]=1;
            }
        }
        vis[start]=0;
        while(!q.empty())
        {
            int u=q.front();
            q.pop();
            vis[u]=0;
            for(int i=1; i<=n; i++)
            {
                if(dis[i]>dis[u]+mmp[u][i])
                {
                    dis[i]=dis[u]+mmp[u][i];
                    if(!vis[i])
                    {
                        vis[i]=1;
                        q.push(i);
                    }
                }
            }
        }
    }
    int main()
    {
        ios::sync_with_stdio(false);
        while(cin>>n)
        {
            for(int i=1; i<=n; i++)
                for(int j=1; j<=n; j++)
                    cin>>mmp[i][j];
            spfa(1);
            ans1=dis[n];
            ans2=dis[1];
            spfa(n);
            ans2+=dis[n];
            cout<<min(ans1,ans2)<<endl;
        }
        return 0;
    }
    
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