Dijkstra经典算法注意点

Dijkstra经典算法注意点

前言

迪杰斯特拉算法,经典模板如下:

void dij(int s)
{
	for(int i=1; i<=n; i++)
		dis[i]=road[s][i];
	vis[s]=1;
    dis[s]=0; //这句话也可以不加
	for(int i=1; i<n; i++)
	{
		int tmp=inf, k;
		for(int j=1; j<=n; j++)
		{
			if(!vis[j] && dis[j] < tmp)
			{
				tmp=dis[j];
				k=j;
			}
		}
		vis[k]=1;
		for(int j=1; j<=n; j++)
		{
			if(!vis[j] && dis[j] > dis[k]+road[k][j])
			dis[j]=dis[k]+road[k][j];
		}
	}
}

偶然发现的问题——让我受益匪浅

迪杰斯特拉算法在最短路中的地位无可撼动,也是小白进阶过程中必学的算法之一。对于迪杰斯特拉的模板,网上可以说很多,但是笔者最近在做一道题时使用了Dijkstra算法,而且是最简单的那种,使用的代码就是上面那种,但是在输入数据时发生了错误,在评测时出现了Runtime Error(Access_Violation),我当时以为是数组发生了越界,但是看了看数据量,自己开大足够大啊,问题一点点逼近,最后调试发现一个”惊天“秘密。且看下面的代码:

const int inf=0x3f3f3f3f;
void dij(int s)
{
	for(int i=1; i<=n; i++)
		dis[i]=road[s][i];
	vis[s]=1;
    dis[s]=0; //这句话也可以不加
	for(int i=1; i<n; i++)
	{
		int tmp=inf, k;
		for(int j=1; j<=n; j++)
		{
			if(!vis[j] && dis[j] < tmp)
			{
				tmp=dis[j];
				k=j;
			}
		}
		if(tmp==inf) //如果没有更新成功,那么接下来也不会再次更新,可以结束循环了。
			break;
		vis[k]=1;
		for(int j=1; j<=n; j++)
		{
			if(!vis[j] && dis[j] > dis[k]+road[k][j])
			dis[j]=dis[k]+road[k][j];
		}
	}
}

和上面相比就多了一句话,然而我的代码却过了,为什么呢?

if(tmp==inf) //如果没有更新成功,那么接下来也不会再次更新,可以结束循环了。
	break;//这句话以后就必须加上了。

原因在于,如果在第一轮寻找最小值时没有找到最小值,就是tmp的值还是inf时,如果没有这句话会怎样?需要注意的是,这时k的值还是不确定的,k的值任意,就有可能越界,而且很有能越界,导致问题,那为什么以前使用没有出现问题呢,这是因为c++开始初始化一般会初始化为零,或者因为数组开的大,k的值还在数组范围内,但是如果多次调用这个函数,而这一次调用的数据范围比上一次要小的话,这个k很有可能还是上次的值(因为编译器优化的原因),那么就有可能越界。

这段代码笔者在《啊哈!算法》和《算法竞赛入门经典》中都看到过,书中都是没有添加上面那句判断语句,只是提到了可以使用而已,发现这中情况后,这句判断语句是一定要加了。

谨以记录,前车之鉴,后事之师。

END

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