BFS 寻找道路

题目:

在有向图G中,每条边的长度均为1,现给定起点和终点,请你在图中找一条从起点到终点的路径,

该路径满足以下条件:

1.路径上的所有点的出边所指向的点都直接或间接与终点连通。 
2.在满足条件
1
的情况下使路径最短。 

  注意:图G中可能存在重边和自环,题目保证终点没有出边。

请你输出符合条件的路径的长度。

输入描述:

第一行有两个用一个空格隔开的整数n和m,表示图有n个点和m条边。 接下来的m行每行2个整数x、y,之间用一个空格隔开,表示有一条边从点x指向点y。最后一行有两个用一个空格隔开的整数s、t,表示起点为s,终点为t。

输出描述:

输出只有一行,包含一个整数,表示满足题目描述的最短路径的长度。如果这样的路径不存在,输出-1。

示例1

输入

复制

3 2
1 2
2 1
1 3

输出

复制

-1

说明

《BFS 寻找道路》

如上图所示,箭头表示有向道路,圆点表示城市。起点1与终点3不连通,所以满足题目描述的路径不存在,故输出-1。

 

示例2

输入

6 6
1 2
1 3
2 6
2 5
4 5
3 4
1 5

输出

3

说明

《BFS 寻找道路》

如上图所示,满足条件的路径为1->3->4->5。注意点2不能在答案路径中,因为点2连了一条边到点6,而点6不与终点5连通。

 

备注:

对于30%的数据,0< n≤10,0< m≤20; 对于60%的数据,0< n≤100,0< m≤2000; 
对于100%的数据,0< n≤10,000,0< m≤200,000,0< x,y,s,t≤n,x≠t。

 

解析
  这题题目虽然聊聊几句,但第一个条件我是看了样例才懂什么意思~~路径上的所有点相连的边都要通向终点。那么思路来了,先反向建图,反向遍历(这样,能通向终点的点都会走过,而不可以的点则不会走过,将样例二的箭头都反过来就更一目然了),用一个数组vis来标记到达过的点。之后,可以将图重新正向建立,(注意vis数组仍然保留),再正向遍历之,跳过之前反向遍历没有到达过的点,找到最短路径即可。
  存图,个人喜欢用链式向前星(真的很好用ヾ(◍°∇°◍)ノ゙),不懂得可以百度下,我博客之后也会有,存图一定要理解,不然使用搜索的算法时会很乱。接着最短路径就直接bfs和queue的最佳组合,因为都是正权,所以spfa就没必要啦~
  代码走起,个人有注释习惯,不用担心naked令人窒息的代码~

  转载注明出处,谢谢!

《BFS 寻找道路》
《BFS 寻找道路》

 1 #include <iostream>
 2 #include <cstring>
 3 #include <queue> 
 4 using namespace std;
 5 const int maxn=2000005;
 6 struct Node{//链式向前星处理 
 7     int from,to; //权值都为1,不必再写 
 8     int next;
 9 } node[maxn]={0};
10 int head[maxn]={0},dis[10005]={0};
11 bool vis[maxn]={0};
12 int cnt=0,n=0,m=0,st=0,en=0;
13 void addnode(int from,int to)
14 {
15     node[cnt].next=head[from];
16     node[cnt].to=to;
17     head[from]=cnt++;  //链式向前星存图 
18 }
19 bool bfs0() //反向搜索,标记所有连通点 
20 {
21     queue<int> q;
22     q.push(en);//起点为终点 
23     vis[en]=true;
24     while(!q.empty())//遍历所有与终点连通的点,并标记
25     {
26         int x=q.front();
27         q.pop();
28         for(int i=head[x];i!=-1;i=node[i].next)
29         {//点的各个方向遍历 
30             int nx=node[i].to;
31             if(!vis[nx]){
32                 vis[nx]=true;
33                 q.push(nx);
34             } 
35         }
36     } 
37     if(vis[st]){//能够到达起点
38         return true; 
39     }
40     return false;//无法到达 
41 }
42 bool Check(int pos)//判断是否各方向与终点连通 
43 {
44     for(int i=head[pos];i!=-1;i=node[i].next)
45     {//该点的各方向遍历 
46         if(!vis[node[i].to]) return false;
47     } 
48     return true;
49 } 
50 void bfs1() //正向再遍历,排除有不连通点的边,再找最短路径 
51 {//距离初始为零 
52     queue<int> q;
53     q.push(st);
54     dis[st]=0; 
55     while(!q.empty())
56     {
57         int x=q.front();
58         q.pop();
59         if(!Check(x)) continue;//该点不符合各出边与终点连通
60         for(int i=head[x];i!=-1;i=node[i].next)
61         {
62             int nx=node[i].to;
63             if(dis[nx]==-1){//初次到达,根据bfs的特性,必是最短 
64                 dis[nx]=dis[x]+1;
65                 if(nx==en){//到达终点 
66                     cout<<dis[nx]<<endl;
67                     return;
68                 } 
69                 q.push(nx);
70             }
71         }//各方向遍历完     
72     }
73     cout<<-1<<endl;
74     return ; 
75 } 
76 int x[maxn]={0},y[maxn]={0};
77 int main()
78 {
79     ios::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); cout.tie(0);//解绑,提高输入输出效率 
80     memset(head,-1,sizeof(head));
81     cin>>n>>m;
82     for(int i=0;i<m;++i)
83     {
84         cin>>x[i]>>y[i];
85         addnode(y[i],x[i]); //反向建图 
86     }
87     cin>>st>>en;
88     if(!bfs0()){//无法到达 
89         cout<<-1<<endl;
90         return 0;
91     } 
92     memset(head,-1,sizeof(head));
93     memset(node,0,sizeof(node));//清空,重新建图,vis保留辅助判断 
94     memset(dis,-1,sizeof(dis));
95     for(int i=0;i<m;++i)
96         addnode(x[i],y[i]);
97     bfs1(); 
98     return 0;
99 }

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    原文作者:Bankarian
    原文地址: https://www.cnblogs.com/GorgeousBankarian/p/10363002.html
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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