我需要这道题的C++代码:【问题描述】如下图所示,多段图G=⟨V,E⟩是一个带权有向无环图(wDAG),其中顶点集可划分为k段,即V={V 1 ,V 2 ,⋯,V k },对于∀(u,v)∈E, 有u∈V i →v∈V i+1 为真。特别地,V 1 ={s}, V 1 ={t},s和t分别为图G的唯一的源点和汇点。多段图问题即求s到t的最短路径。
时间: 2023-06-23 09:08:39 浏览: 211
以下是基于动态规划的多段图最短路径算法的C++代码实现:
```c++
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int MAXN = 1000; // 顶点数的最大值
const int MAXM = 10000; // 边数的最大值
const int INF = 0x3f3f3f3f; // 表示正无穷的数
int head[MAXN], to[MAXM], nxt[MAXM], w[MAXM], cnt; // 邻接表存图
int d[MAXN][MAXN], f[MAXN]; // d[i][j]表示从i到j的最短距离,f[i]表示从源点s到i的最短距离
int n, m, k, s, t;
void add_edge(int u, int v, int c) { // 添加一条边
to[++cnt] = v;
w[cnt] = c;
nxt[cnt] = head[u];
head[u] = cnt;
}
void init() { // 初始化
memset(head, 0, sizeof(head));
cnt = 0;
memset(d, INF, sizeof(d));
memset(f, INF, sizeof(f));
f[s] = 0;
}
void dp() { // 动态规划求解
for (int i = 1; i <= k; i++) { // 枚举每一层
for (int j = 1; j <= n; j++) { // 枚举每一个结点
if (j == s || j == t || i == 1 && j != s) continue; // 特判源点、汇点以及第一层中非源点的结点
for (int p = head[j]; p; p = nxt[p]) { // 枚举该结点的所有后继结点
int q = to[p];
if (f[j] + w[p] < f[q]) f[q] = f[j] + w[p]; // 更新源点到后继结点的最短距离
}
for (int l = head[j]; l; l = nxt[l]) { // 枚举该结点的所有后继结点
int q = to[l];
if (i == k && q != t) continue; // 特判最后一层中非汇点的结点
for (int p = head[q]; p; p = nxt[p]) { // 枚举后继结点的所有后继结点
int r = to[p];
if (r >= j && r <= n && f[q] + w[p] < f[r]) { // 判断是否可行
f[r] = f[q] + w[p]; // 更新源点到r的最短距离
d[j][r] = f[r] - f[j]; // 更新j到r的最短距离
}
}
}
}
}
}
int main() {
cin >> n >> m >> k >> s >> t;
init();
for (int i = 1; i <= m; i++) {
int u, v, c;
cin >> u >> v >> c;
add_edge(u, v, c);
}
dp();
cout << f[t] << endl;
return 0;
}
```
其中,`add_edge()`函数用于添加一条边,`init()`函数用于初始化,`dp()`函数用于动态规划求解。在`dp()`函数中,我们首先枚举每一层、每一个结点,特判源点、汇点以及第一层中非源点的结点,然后枚举该结点的所有后继结点,更新源点到后继结点的最短距离。接着,我们再次枚举该结点的所有后继结点,特判最后一层中非汇点的结点,然后枚举后继结点的所有后继结点,判断是否可行,如果可行,则更新源点到该后继结点的最短距离,并同时更新两个顶点之间的最短距离。最终,我们输出从源点s到汇点t的最短距离即可。
需要注意的是,在程序中我们使用了邻接表存图,这是因为多段图通常会比较稀疏,使用邻接表可以降低时间复杂度。此外,由于动态规划需要枚举每一层每个结点,因此时间复杂度为$O(km)$,其中$k$为层数,$m$为边数。
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