spfa算法判断是否存在负权回路
- 题目
当一个图中存在一个负权回路时,是无法利用spfa 算法去求最短路问题的,但是可以利用spfa 算法判断有没有负权回路
题目
给定一个 n n n 个点 m m m 条边的有向图,图中可能存在重边和自环, 边权可能为负数。
请你判断图中是否存在负权回路。
输入格式
第一行包含整数 n n n 和 m m m。
接下来 m m m 行每行包含三个整数 x , y , z x,y,z x,y,z,表示存在一条从点 x x x 到点 y y y 的有向边,边长为 z z z。
输出格式
如果图中存在负权回路,则输出 Yes
,否则输出 No
。
数据范围
1
≤
n
≤
2000
1 \le n \le 2000
1≤n≤2000,
1
≤
m
≤
10000
1 \le m \le 10000
1≤m≤10000,
图中涉及边长绝对值均不超过
10000
10000
10000。
输入样例:
3 3
1 2 -1
2 3 4
3 1 -4
输出样例:
Yes
相比于正常的 spfa 算法,空间方面,需要多开一个cnt 数组,代表对应下标的点从起始点出发走过的边数。
当这个边数出现了比总节点大于等于的情况,就说明了有负权回路的存在。
因为正常情况下,一条路最多有 n - 1条边,如果走了 n 条边,说明一定有两个点是重合的,也就证明了,一定有回路,而由于只有是负权回路的时候,才能更新边,所以就证明了一定存在负权回路
与正常的spfa差别是多开了一个cnt 数组
相较于 正常的spfa算法,只有这几处不同,外加上没有刚开始的设置正无穷大。
之所以没有设置,是因为不需要设置,有没有负权回路跟 dist 刚开始的值是无关的,因为如果有负权回路的存在时,一定会更新数组 cnt 的值和 数组 dist 的值。
完整代码:
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <queue>
using namespace std;
const int N = 2010, M = 10010;
int h[N], w[M], e[M], ne[M], idx;
int dist[N], cnt[N];
bool st[N];
int n, m;
void add(int a, int b, int c)
{
w[idx] = c, e[idx] = b, ne[idx] = h[a], h[a] = idx ++;
}
bool spfa()
{
queue<int> q;
for (int i = 1; i <= n; i++)
{
q.push(i);
st[i] = true;
}
while (q.size())
{
int t = q.front();
q.pop();
st[t] = false;
for (int i = h[t]; i != -1; i = ne[i])
{
int j = e[i];
if (dist[j] > dist[t] + w[i])
{
dist[j] = dist[t] + w[i];
cnt[j] = cnt[t] + 1;
if (cnt[j] >= n) return true;
if (!st[j])
{
q.push(j);
st[j] = true;
}
}
}
}
return false;
}
int main()
{
scanf("%d%d", &n, &m);
memset(h, -1, sizeof h);
for (int i = 0; i < m; i++)
{
int a, b, c;
scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
add(a, b, c);
}
if (spfa()) puts("Yes");
else puts("No");
return 0;
}
完