ACM算法竞赛——Bellman-Ford算法(模板)

2022-05-18 10:26:48 浏览数 (1)

贝尔曼-福特算法(Bellman-Ford)是由理查德·贝尔曼(Richard Bellman) 和 莱斯特·福特 创立的,求解单源最短路径问题的一种算法。有时候这种算法也被称为 Moore-Bellman-Ford 算法,因为 Edward F. Moore 也为这个算法的发展做出了贡献。它的原理是对图进行V-1次松弛操作,得到所有可能的最短路径。其优于迪科斯彻算法的方面是边的权值可以为负数、实现简单,缺点是时间复杂度过高,高达O(VE)。但算法可以进行若干种优化,提高了效率。(百度百科)

bellman-ford算法一般在竞赛中用不到,因为它的时间复杂度是严格的O(VE),存在负权边的单源最短路问题常用SPFA算法,但如果给我难题给出要求经过的边数小于等于k,就必须用bellman-ford算法。

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int n, m;       // n表示点数,m表示边数
int dist[N];        // dist[x]存储1到x的最短路距离

struct Edge     // 边,a表示出点,b表示入点,w表示边的权重
{
    int a, b, w;
}edges[M];

// 求1到n的最短路距离,如果无法从1走到n,则返回-1。
int bellman_ford()
{
    memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
    dist[1] = 0;

    // 如果第n次迭代仍然会松弛三角不等式,就说明存在一条长度是n 1的最短路径,由抽屉原理,路径中至少存在两个相同的点,说明图中存在负权回路。
    for (int i = 0; i < n; i    )
    {
        for (int j = 0; j < m; j    )
        {
            int a = edges[j].a, b = edges[j].b, w = edges[j].w;
            if (dist[b] > dist[a]   w)
                dist[b] = dist[a]   w;
        }
    }

    if (dist[n] > 0x3f3f3f3f / 2) return -1;
    return dist[n];
}

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