bellman_ford

Posted 2020-11-27 longxue1991

bellman_ford算法：有边数限制的最短路，可以处理重边、负边和自环。

给定一个n个点m条边的有向图，图中可能存在重边和自环， 边权可能为负数。

请你求出从1号点到n号点的最多经过k条边的最短距离，如果无法从1号点走到n号点，输出impossible。

注意：图中可能 存在负权回路 。

输入格式

第一行包含三个整数n，m，k。

接下来m行，每行包含三个整数x，y，z，表示存在一条从点x到点y的有向边，边长为z。

输出格式

输出一个整数，表示从1号点到n号点的最多经过k条边的最短距离。

如果不存在满足条件的路径，则输出“impossible”。

数据范围

1≤n,k≤500,

1≤m≤10000,

任意边长的绝对值不超过10000。

输入样例：

3 3 1

1 2 1

2 3 1

1 3 3

输出样例：

3

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 510, M = 10001;
int d[N], backup[N];
int n, m, k;
struct edges{
    int a, b, w;
}Edge[M];

int bellman_ford()
{
    memset(d, 0x3f, sizeof d);
    d[1] = 0;
    for(int i = 0;i<k;i++)
    {
        memcpy(backup, d, sizeof d);
        for(int j = 0;j < m;j++)//注意这里是要循环结束到m，因为输入的边数就是m。
        {
            int a = Edge[j].a, b = Edge[j].b, w = Edge[j].w;
            d[b] = min(d[b], backup[a] + w);
        }
    }
    if(d[n] > 0x3f3f3f3f / 2) return -1;
    return d[n];
}

int main()
{
    cin>>n>>m>>k;
    for(int i = 0;i<m;i++)
    {
        int a, b, w;
        cin>>a>>b>>w;
        Edge[i] = {a,b,w};
    }
    int t = bellman_ford();
    if(t == -1) cout<<"impossible"<<endl;
    else cout<<t<<endl;
}

限制多少边就循环多少次，放进备份数组里面是为了防止本次循环就发生串联，等到k下一次循环的时候再用重新复制过的备份数组，这样就可以在之前的基础上继续前进 而不会 超出k条边的限制了。

第一次只会更新从起点出发一条边能到达的地方，下一次就更新第二条能到达的，以此递增类推。

k = 1, d[1] = 0, d[2] = 1, d[3] = 3, 这里d[3]不会更新为d[2] + 1，因为用的是上次备份的d[2] +oo

k = 2, d[1] = 0, d[2] = 1, d[3] = min(3, 1 + 1) = 2;

for n 次

　　for所有边a, b, w

　　　　dist[b] = min(dist[b], dist[a] + w); //每次无脑的对所有的边进行松弛操作。