洛谷2886 floyd算法+矩阵乘法变形

题目链接:https://www.luogu.com.cn/problem/P2886

题目要求求出点(S,T)之间经过k条边的最短路径,而对于长度为x的最短路径矩阵和长度为y的最短路径矩阵,可得到长度为x+y的最短路径矩阵,这可以效仿矩阵乘法进行更新(满足矩阵乘法的性质)。最初的矩阵是点对之间长度为1的最短路径矩阵,可以用归纳法证明A矩阵的k次幂矩阵中(i,j)位置的元素就是点对之间经过k个点的最短路。这其实运用了倍增的思想。比如说需要经过10条边,我们就可以将十变成(1010),此时只要求经过2条边的矩阵和经过8条边的矩阵在做一次矩阵乘法即可。

有一个注意点是矩阵不能开太大。

代码如下:

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 using namespace std;
 3 typedef unsigned int ui;
 4 typedef long long ll;
 5 typedef unsigned long long ull;
 6 #define pf printf
 7 #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a))
 8 #define prime1 1e9+7
 9 #define prime2 1e9+9
10 #define pi 3.14159265
11 #define lson l,mid,rt<<1
12 #define rson mid+1,r,rt<<1|1
13 #define scand(x) scanf("%llf",&x) 
14 #define f(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
15 #define scan(a) scanf("%d",&a)
16 #define mp(a,b) make_pair((a),(b))
17 #define P pair<int,int>
18 #define dbg(args) cout<<#args<<":"<<args<<endl;
19 #define inf 0x3f3f3f3f
20 inline int read(){
21     int ans=0,w=1;
22     char ch=getchar();
23     while(!isdigit(ch)){if(ch=='-')w=-1;ch=getchar();}
24     while(isdigit(ch))ans=(ans<<3)+(ans<<1)+ch-'0',ch=getchar();
25     return ans*w;
26 }
27 int n,m,t,e;
28 const int maxn=210;
29 int Hash[maxn*5];//建立映射表 
30 int tn;//点的数量 
31 struct matrix{
32     int a[maxn][maxn];
33     matrix operator * (const matrix &x) const
34     {
35         matrix c;
36         memset(c.a,inf,sizeof(c.a));//初始结果是正无穷大矩阵,便于之后更新它 
37         for(int k=1;k<=tn;k++)
38             for(int i=1;i<=tn;i++)
39                 for(int j=1;j<=tn;j++)
40                 {
41                     c.a[i][j]=min(c.a[i][j],a[i][k]+x.a[k][j]);//当前矩阵乘以x矩阵之后的结果存放在c矩阵中 
42                     }    
43         return c; 
44     }
45     matrix()
46     {
47         for(int i=0;i<maxn;i++)
48             for(int j=0;j<maxn;j++)
49             a[i][j]=0;
50     }
51 };
52 matrix ans,s;
53 void quick()
54 {
55     //s就相当于乘方快速幂中的基数 
56     ans=s;
57     n--;
58     while(n)
59     {
60         if(n&1) ans=ans*s;
61         s=s*s;
62         n>>=1;
63     }
64 }
65 int main()
66 {
67     //freopen("input.txt","r",stdin);
68     //freopen("output.txt","w",stdout);
69     std::ios::sync_with_stdio(false);
70     n=read(),t=read(),m=read(),e=read();
71     int u,v,w;
72     memset(s.a,inf,sizeof(s.a));
73     f(i,1,t)
74     {
75         w=read(),u=read(),v=read();
76         if(!Hash[u])Hash[u]=++tn;//建立映射 
77         if(!Hash[v])Hash[v]=++tn;
78         s.a[Hash[u]][Hash[v]]=s.a[Hash[v]][Hash[u]]=w;
79     }
80     quick();
81     pf("%d",ans.a[Hash[m]][Hash[e]]);
82 } 
原文地址:https://www.cnblogs.com/randy-lo/p/12724584.html