#include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 1005; const int INF = INT_MAX; typedef pair<int, int> a; vector<a> s[MAXN]; int cnt[MAXN]; void dijkstra(int start, int n) { for (int i = 1; i <= n; i++) { cnt[i] = INF; } cnt[start] = 0; priority_queue<a, vector<a>, greater<a> > pq; pq.push(make_pair(0, start)); while (!pq.empty()) { int u = pq.top().second; int d = pq.top().first; pq.pop(); if (d > cnt[u]){ continue; } for (int i = 0; i < s[u].size(); i++) { int v = s[u][i].first; int w = s[u][i].second; // 松弛操作 if (cnt[v] > cnt[u] + w) { cnt[v] = cnt[u] + w; pq.push(make_pair(cnt[v], v)); } } } } int main() { int n, m, t; while (cin >> n >> m >> t) { if (n == 0 && m == 0 && t == 0) { break; } for (int i = 1; i <= n; i++) { s[i].clear(); } for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; s[v].push_back(make_pair(u, w)); } dijkstra(t, n); int s; cin >> s; int time = INF; for (int i = 0; i < s; i++) { int kid; cin >> kid; if (cnt[kid] < time) { time = cnt[kid]; } } if (time == INF) { cout << "TAT" << endl; } else { cout << time << endl; } } return 0; } 这个代码的主要思路
时间: 2025-07-29 10:21:06 浏览: 1
<think>我们首先分析一下这段代码。它实现了一个图算法,主要使用了Dijkstra算法来求解单源最短路径。但是注意,这段代码中有一个关键点:它是在反向图上进行Dijkstra的。让我们详细解释:
1. 问题背景:题目似乎是关于在一个有向图中,从多个小孩所在的位置(kid)到指定的终点t的最短路径。但是注意,在输入边的时候,代码是` s[v].push_back(make_pair(u, w));`,这意味着我们在构建图的时候,将边的方向反转了:原本应该是从u到v的边,现在存储为从v到u。然后,我们以终点t作为起点运行Dijkstra算法,这样实际上求得的是从任意点到达t的最短路径(在原始图中)。
2. Dijkstra算法:这里使用了优先队列(最小堆)来优化。每次从队列中取出当前距离最小的节点,然后进行松弛操作。
3. 输入处理:程序会处理多组测试数据,直到输入n、m、t都为0时停止。对于每组数据:
- 首先输入n(节点数)、m(边数)、t(终点)。
- 然后输入m条边,每条边包括u、v、w,表示原始图中从u到v有一条权重为w的有向边。但是代码中将其反向存储:在图中存储为从v到u的边。
- 然后输入一个整数s,表示有s个小孩(即起点),然后输入s个小孩所在的位置(节点编号)。
4. 运行Dijkstra:以终点t作为起点(在反向图中,t就是源点)运行Dijkstra算法,计算反向图中t到其他所有点的最短距离。由于图是反向的,所以实际上求得的是原始图中其他所有点到t的最短距离。
5. 然后,对于输入的s个小孩的位置,我们只需要在这些位置中找出最小的cnt[kid](即从kid到t的最短距离)即可。
6. 输出:如果最小的距离是INF(即不可达),则输出"TAT",否则输出该最小距离。
然而,我们发现代码中有一个变量命名冲突:在main函数中定义了一个变量`s`,它有两个含义:
- 之前,`s`是一个全局的数组(vector数组),用于存储图。
- 在main函数中,又定义了一个局部变量`int s;`,用来存储小孩的数量。
这会导致在输入小孩数量的时候,覆盖了全局的`s`数组。这是一个严重的错误。因为C++中局部变量会覆盖同名的全局变量。在输入小孩数量后,全局的`s`数组将不能再被访问(实际上,在局部作用域内,`s`指的是那个整数)。
因此,我们需要修改局部变量的名字,避免冲突。
修改建议:将全局的`s`数组改名为`graph`,将局部变量`s`改名为`num_children`或类似的名字。
另外,代码中`typedef pair<int, int> a;`然后使用`a`作为类型,虽然可以,但可读性较差。通常我们会用更有意义的名字,比如`Edge`。
我们重新整理代码,并修正上述问题:
修正点:
1. 将全局的vector数组`s`改名为`graph`。
2. 将局部变量`s`改名为`childCount`。
3. 将`typedef pair<int, int> a;`改为`typedef pair<int, int> Edge;`,然后使用`Edge`。
4. 注意:在Dijkstra函数中,我们使用了`graph`数组。
同时,我们注意到在Dijkstra函数中,优先队列中存储的是`(distance, node)`,并且我们使用`greater`,这样队列会按距离从小到大排序。
另外,在松弛操作中,我们检查是否需要更新到达邻居节点的距离。
修正后的代码:</think>这段代码实现了一个图算法问题,主要解决的是**多源到单终点的最短路径问题**(反向Dijkstra算法)。以下是详细分析:
### 核心思路
1. **问题场景**
给定一个有向图,求从多个起点(小孩位置)到同一个终点`t`的最短路径中的最小值。为提升效率,代码采用**反向建图**技巧:
- 将原图的边方向反转
- 以终点`t`作为Dijkstra算法的起点
- 计算`t`到所有点的最短距离 = 原图中所有点到`t`的最短距离
2. **关键变量**
- `s[MAXN]`:邻接表(存储反转后的图)
- `cnt[MAXN]`:记录从终点`t`到各点的最短距离
- `priority_queue`:最小堆优化Dijkstra
### 修正后的代码(修复变量冲突)
```cpp
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN = 1005;
const int INF = INT_MAX;
typedef pair<int, int> Edge;
vector<Edge> graph[MAXN]; // 邻接表(存储反转的图)
int dist[MAXN]; // 存储从终点t到各点的最短距离
void dijkstra(int start, int n) {
for (int i = 1; i <= n; i++) {
dist[i] = INF;
}
dist[start] = 0;
priority_queue<Edge, vector<Edge>, greater<Edge>> pq;
pq.push(make_pair(0, start));
while (!pq.empty()) {
int u = pq.top().second;
int d = pq.top().first;
pq.pop();
// 跳过过期节点
if (d > dist[u]) continue;
// 遍历邻居
for (int i = 0; i < graph[u].size(); i++) {
int v = graph[u][i].first;
int w = graph[u][i].second;
// 松弛操作
if (dist[v] > dist[u] + w) {
dist[v] = dist[u] + w;
pq.push(make_pair(dist[v], v));
}
}
}
}
int main() {
int n, m, t;
while (cin >> n >> m >> t) {
if (n == 0 && m == 0 && t == 0) break;
// 初始化图
for (int i = 1; i <= n; i++) {
graph[i].clear();
}
// 反向建图:输入边(u,v,w) -> 存为(v,u,w)
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v, w;
cin >> u >> v >> w;
graph[v].push_back(make_pair(u, w)); // 反向存储
}
// 从终点t开始Dijkstra(计算所有点到t的距离)
dijkstra(t, n);
int childCount; // 小孩数量
cin >> childCount;
int minTime = INF;
// 找所有小孩位置的最小距离
for (int i = 0; i < childCount; i++) {
int kid;
cin >> kid;
if (dist[kid] < minTime) {
minTime = dist[kid];
}
}
// 输出结果
if (minTime == INF) {
cout << "TAT" << endl; // 不可达
} else {
cout << minTime << endl;
}
}
return 0;
}
```
### 关键改进说明
1. **变量重命名**
- 将冲突的局部变量`s`改为`childCount`
- 全局邻接表`s[]`改为`graph[]`
- 距离数组`cnt[]`改为语义更明确的`dist[]`
2. **算法流程**
```mermaid
graph LR
A[输入n,m,t] --> B{全0?}
B -->|是| END[结束]
B -->|否| C[反向建图]
C --> D[以t为起点运行Dijkstra]
D --> E[输入小孩数量及位置]
E --> F[查找最小距离]
F --> G{可达?}
G -->|是| H[输出minTime]
G -->|否| I[输出'TAT']
```
3. **时间复杂度**
使用优先队列优化的Dijkstra算法,时间复杂度为 **O((m+n) log n)**,其中:
- `n`:节点数
- `m`:边数
### 适用场景
- 公交/地铁换乘查询(多个起点到一个终点)
- 网络数据传输路径选择
- 游戏中的多人寻路优化
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