灾后重建(C++,Floyd)

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题目背景

B 地区在地震过后,所有村庄都造成了一定的损毁,而这场地震却没对公路造成什么影响。但是在村庄重建好之前,所有与未重建完成的村庄的公路均无法通车。换句话说,只有连接着两个重建完成的村庄的公路才能通车,只能到达重建完成的村庄。



题目描述

给出 B 地区的村庄数



N

N






N





,村庄编号从



0

0






0









N

1

N-1






N













1





,和所有



M

M






M





条公路的长度,公路是双向的。并给出第



i

i






i





个村庄重建完成的时间



t

i

t_i







t










i





















,你可以认为是同时开始重建并在第



t

i

t_i







t










i





















天重建完成,并且在当天即可通车。若



t

i

t_i







t










i

























0

0






0





则说明地震未对此地区造成损坏,一开始就可以通车。之后有



Q

Q






Q





个询问



(

x

,

y

,

t

)

(x,y,t)






(


x


,




y


,




t


)





,对于每个询问你要回答在第



t

t






t





天,从村庄



x

x






x





到村庄



y

y






y





的最短路径长度为多少。如果无法找到从



x

x






x





村庄到



y

y






y





村庄的路径,经过若干个已重建完成的村庄,或者村庄



x

x






x





或村庄



y

y






y





在第



t

t






t





天仍未重建完成,则需要返回

-1



输入格式

第一行包含两个正整数



N

,

M

N,M






N


,




M





,表示了村庄的数目与公路的数量。

第二行包含



N

N






N





个非负整数



t

0

,

t

1

,

,

t

N

1

t_0, t_1,…, t_{N-1}







t










0


















,





t










1


















,









,





t











N





1






















,表示了每个村庄重建完成的时间,数据保证了



t

0

t

1

t

N

1

t_0 ≤ t_1 ≤ … ≤ t_{N-1}







t










0






























t










1












































t











N





1






















接下来



M

M






M





行,每行



3

3






3





个非负整数



i

,

j

,

w

i, j, w






i


,




j


,




w









w

w






w





为不超过



10000

10000






10000





的正整数,表示了有一条连接村庄



i

i






i





与村庄



j

j






j





的道路,长度为



w

w






w





,保证



i

j

i≠j






i
























=









j





,且对于任意一对村庄只会存在一条道路。

接下来一行也就是



M

+

3

M+3






M




+








3





行包含一个正整数



Q

Q






Q





,表示



Q

Q






Q





个询问。

接下来



Q

Q






Q





行,每行



3

3






3





个非负整数



x

,

y

,

t

x, y, t






x


,




y


,




t





,询问在第



t

t






t





天,从村庄



x

x






x





到村庄



y

y






y





的最短路径长度为多少,数据保证了



t

t






t





是不下降的。



输出格式





Q

Q






Q





行,对每一个询问



(

x

,

y

,

t

)

(x, y, t)






(


x


,




y


,




t


)





输出对应的答案,即在第



t

t






t





天,从村庄



x

x






x





到村庄



y

y






y





的最短路径长度为多少。如果在第t天无法找到从



x

x






x





村庄到



y

y






y





村庄的路径,经过若干个已重建完成的村庄,或者村庄x或村庄



y

y






y





在第



t

t






t





天仍未修复完成,则输出



1

-1









1







样例 #1



样例输入 #1

4 5
1 2 3 4
0 2 1
2 3 1
3 1 2
2 1 4
0 3 5
4
2 0 2
0 1 2
0 1 3
0 1 4



样例输出 #1

-1
-1
5
4



提示

对于



30

%

30\%






30%





的数据,有



N

50

N≤50






N













50





对于



30

%

30\%






30%





的数据,有



t

i

=

0

t_i= 0







t










i




















=








0





,其中有



20

%

20\%






20%





的数据有



t

i

=

0

t_i = 0







t










i




















=








0









N

>

50

N>50






N




>








50





对于



50

%

50\%






50%





的数据,有



Q

100

Q≤100






Q













100





对于



100

%

100\%






100%





的数据,有



N

200

N≤200






N













200









M

N

×

(

N

1

)

/

2

M≤N \times (N-1)/2






M













N




×








(


N













1


)


/2









Q

50000

Q≤50000






Q













50000





,所有输入数据涉及整数均不超过



100000

100000






100000







解题思路:

根据题目的一个奇怪的条件:对于



Q

Q






Q





次询问,数据保证了



t

t






t





是不下降的。

以及



Q

Q






Q





的最大值是



50000

50000






50000




可以知道不采用动态规划很可能就被卡掉了

再看到随机的起点、要求最短路径,已经可以确定采用floyd算法了

只不过需要增加一个时间判断

思路大体不变,先初始化任意两个节点的距离为无穷大、到达自己的距离为0

然后单独开一个数组用于保存输入的时间

再进行存图(题中已经说明无重边)

最后说明本题的关键解题思路

先看一下原始的floyd算法

for (int i = 0; i < n; i++)//尝试把节点i加入路径
	for (int j = 0; j < n; j++)//更新最短路径
		for (int k = 0; k < n; k++)
			dist[j][k] = min(dist[j][k], dist[j][i] + dist[i][k]);

我们只需要保证尝试加入的节点

i

是修复完毕的即可

while (j < n) {
	if (times[j] > t) {//保证节点合法
		j--; break;
	}
	for (int k = 0; k < n - 1; k++)//尝试更新最短距离
		for (int l = k; l < n; l++)
			map[l][k] = map[k][l] = min(map[k][l], map[k][j] + map[j][l]);
	j++;
}

注意,即使节点

n-1

未修复完毕也要尝试更新最短路径,可以自行思考一下为什么

AC代码如下

//Floyd
#include <iostream>
#include <memory.h>
using namespace std;
const int max_n = 200;
const int NaN = 0x3F3F3F3F;

int map[max_n][max_n] = { 0 };//存图
int times[max_n] = { 0 };

int main() {
	memset(map, 0x3F, sizeof(int) * max_n * max_n);
	for (int i = 0; i < max_n; i++) map[i][i] = 0;//初始化

	int n, m, u, v, w, q, t;
	cin >> n >> m;
	for (int i = 0; i < n; i++) cin >> times[i];
	for (int i = 0; i < m; i++) {//存图
		cin >> u >> v >> w;
		map[u][v] = map[v][u] = w;//不含重边
	}
	
	cin >> q;
	int j = 0;//尝试加入序号为j的节点
	for (int i = 0; i < q; i++) {//询问
		cin >> u >> v >> t;
		while (j < n) {
			if (times[j] > t) {//保证节点合法
				j--; break;
			}
			for (int k = 0; k < n - 1; k++)//尝试更新最短距离
				for (int l = k; l < n; l++)
					map[l][k] = map[k][l] = min(map[k][l], map[k][j] + map[j][l]);
			j++;
		}
		
		if (j < u || j < v || map[u][v] == NaN) cout << -1 << endl;
		else cout << map[u][v] << endl;
		j++;
	}
	return 0;
}

这里注意一下要在输出

answer

之后将

j++

,否则会导致重复加入同一个节点,造成TLE



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