为什么能够判负环?根据原理,每个最短路都不会超过n-1条边,如果说超过了n-1条边的话,那么就说明走了重点,即走了环,因此就可以知道里面产生了负环,才使得这个最短路无解。
SPFA对这个算法很好地进行了优化。
优化的根源在于,能够改变最短路的路径都是之前成功松弛过的点,也就是说,如果一个点被成功地松弛了,那么这个点才有可能松弛其它边,没有被松弛的点,就说明这个点所记录的最短路径没有改变,那么以这个点为起点的边都不可能被松弛,所以具体的实现就是造一个队列,把成功松弛的点放入队列之中等待松弛,知道队列中没有点了,说明整个最短路的过程就结束了。
一个点如果被松弛了N次,就说明产生了负环。
int head[MAXN],next[MAXN],dis[MAXN];
bool vis[MAXN];
struct node{
int u,v,c;
node(){}
node(int u,int v,int c){
this->u=u; this->v=v; this->c=c;
}
}p[MAXN];
int e,n,m;
int cnt[MAXN];
void addnode(int u,int v,int c){
p[e]=node(u,v,c);
next[e]=head[u]; head[u]=e++;//head[i]表示节点i的第一条边的标号,next[e]表示第e条边的下一条边的编号。
}
bool relax(int u,int v,int c){
if(dis[v]>dis[u]+c){
dis[v]=dis[u]+c;
return true;
}
return false;
}
void init(){
memset(head,-1,sizeof(head));
memset(next,-1,sizeof(next));
e=0;
for(int i=0;i<m;i++){
int u,v,c;
scanf("%d %d %d",&u,&v,&c);
addnode(u,v,c);
//addnode(v,u,c);反向边
}
}
bool spfa(int src){
memset(vis,0,sizeof(vis));
memset(cnt,0,sizeof(cnt));
for(int i=1;i<=n;i++){
dis[i]=INF;
}
dis[src]=0; vis[src]=true;
queue<int>que; que.push(src);
while(que.size()){
int now=que.front(); que.pop();
vis[now]=false;//出队后取消标记
for(int i=head[now];i!=-1;i=next[i]){
if(relax(now,p[i].v,p[i].c)&&!vis[p[i].v]){//标记必须写在松弛之后,不然无法松弛以在队列内的点
if((++cnt[p[i].v])>n) return false;//一个点如果被松弛了n次,说明产生了负环
que.push(p[i].v);
vis[p[i].v]=true;
}
}
}
return true;
}
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