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【Linux】深入理解线程

灯火南山 2024-08-04 阅读 13
c++图论算法

基础模板

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define PII pair<int,int >
#define IOS ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 1e6+10;
int n,m,s;
//int cnt[N];
bool vis[N];
int dis[N];
vector<PII> v[N];
//bool suc = 0;
void spfa(int s)
{
	queue<int> q;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		//v[i].clear();//1.测试多组数据，并且每组数据重新建边时加上
		dis[i] = 1e9;
		//vis[i] = 0;
		//cnt[i] = 0;//在1.的情况下，还要查询负环时加上
	}
	vis[s] = 1;
	dis[s] = 0;
	q.push(s);
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis[now] = 0;
		for(auto t:v[now])
		{
			int spot = t.fi,w = t.se;
			if(dis[spot]>dis[now]+w)
			{
				//cnt[spot] = cnt[now]+1;//查询负环时加上
				//if(cnt[spot]>=n)
				//{
				//	suc= 1;
				// 	return;
				//}
				dis[spot] = dis[now]+w;
				if(vis[spot]==0)
				{
					vis[spot]=1;
					q.push(spot);
				}
			} 
		}
	}
}
int main()
{
	IOS;
	cin>>n>>m;
	while(m--)
	{
		int a,b,w;
		cin>>a>>b>>w;
		v[a].pb({b,w});
		//v[b].pb({a,w});//双向边时候加上
	}
	cin>>s;//s为初始起点
	spfa(s);
}

P3371 【模板】单源最短路径（弱化版）

#include<bits/stdc++.h>
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define PII pair<int,int >
#define IOS std::ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 1e6+10;
int n,m,s;
vector< pair<int,int> > v[N];//v[s][i].fi是初始点s能走到的第i个的点，v[s][i].se初始点s能走到 
int dis[N];//是从初始点s到第i个点的最短路程 
bool vis[N];//标记该点是否被走过了 
void spfa()
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis[i] = 1e9;
		vis[i] = 0;	
	}
	queue<int> q;
	q.push(s);
	dis[s] = 0;
	vis[s] = 1;
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis[now] = 0;
		for(auto t:v[now])
		{
			int spot = t.fi,w =t.se;
			if(dis[spot]>dis[now]+w)
			{
				dis[spot] = dis[now]+w; 
				if(vis[spot]==0)
				{
					vis[spot] = 1;
					q.push(spot);
				} 
			}
		}
	}
}
int main()
{
	IOS;
	cin>>n>>m>>s;
	while(m--)
	{
		int a,b,c;
		cin>>a>>b>>c;
		v[a].pb({b,c});
		//v[b].pb({a,c});加上为无向边，不加为单向边 
	}
	spfa();
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		if(dis[i]==1e9) cout<<(1ll<<31)-1<<' ';
		else cout<<dis[i]<<" ";
	}
	
}

P3385 【模板】负环

#include<bits/stdc++.h>
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define PII pair<int,int >
#define IOS std::ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 1e6+10;
int n,m;
bool vis[N];
int dis[N];
int cnt[N];//1.加个数组
vector<PII> v[N];
//2.cnt[i]表示走到第i个点时用了几条边,一般最大为n-1条,如果存在负环, 则会>=n  
bool spfa()//3.改为bool 
{
	queue<int> q;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis[i] = 1e9;
		vis[i] = 0;
		cnt[i] = 0;//查负环时加上
	}//初始化
	vis[1] = 1;
	dis[1] = 0; 
	q.push(1);
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis[now] = 0;
		for(auto t:v[now])
		{
			int spot = t.fi,w = t.se;
			if(dis[spot]>dis[now]+w)
			{
				cnt[spot] = cnt[now]+1;//4.记录已用环数 
				if(cnt[spot]>=n) return true; //5.一定要返回,不然会一直重复去加负权 
				                            //如 5 -> 6边权为2, 6 -> 5边权为-3,便会一直+2-3下去，越加越爽，爽到负无穷  
				                               
				dis[spot] = dis[now]+w;
				if(vis[spot]==0)
				{
					q.push(spot);
					vis[spot]=1;
				}
			}
		}
	}
	return false;//6.没有负环 
}
int main()
{
	IOS;
	int k;
	cin>>k;
	while(k--)
	{
		cin>>n>>m;
		for(int i=1;i<=max(n,m);i++)
		{
			v[i].clear();//多组数据时加上
			dis[i] = 1e9;
			vis[i] = 0;
			cnt[i] = 0;
		}
		while(m--)
		{
			int a,b,c;
			cin>>a>>b>>c;
			if(c>=0) v[a].pb({b,c}),v[b].pb({a,c});
			else v[a].pb({b,c});
		}
		if(spfa()) cout<<"YES"<<"\n";
		else cout<<"NO"<<"\n";
	} 

}

那如果存在非连通的点呢？

	//从原点n+1开始搜
	bool spfa()//3.改为bool 
{
	queue<int> q;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis[i] = 1e9;
		vis[i] = 0;
		cnt[i] = 0;//查负环时加上
	}//初始化
	vis[n+1] = 1;//从原点n+1开始搜，详情见7.--- 
	dis[n+1] = 0; 
	q.push(n+1);
} 
int main()
{
	for(int i=1;i<=n;i++)//7.注意!!如果各点可能不是全部连通，如果从1开始会搜不到另一部分的负权
	{                    //所以建立一个点把所有点连接起来，我们就设它为n+1
		v[n+1].pb({i,0});//从n+1开始到所有的点，边权为零不会影响结果 
	}
}

P3905 道路重建

#include<bits/stdc++.h>
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define PII pair<int,int >
#define IOS std::ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 1e6+10;
int n,m,d,A,B;
int dis[N];
bool vis[N];
vector<PII> v[N];
map<pair<int,int>,int> mp;
void spfa()
{
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis[i] = 1e9;
		vis[i] = 0;
	}//初始化
	queue<int> q;
	q.push(A);
	dis[A] = 0;
	vis[A] = 1;
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis[now] = 0;
		for(auto t:v[now])
		{
			int spot = t.fi,w = 0;  
			if(mp[{now,spot}]==1) w = t.se;//这条路如果被炸过了，那么就把他的长度算上，去修它 
			if(dis[spot]>dis[now]+w)
			{
				dis[spot] = dis[now]+w; 
				if(vis[spot]==0)
				{
					vis[spot] = 1;
					q.push(spot);
				} 
			}
		}
	}
}
int main()
{
	IOS;
	cin>>n>>m;
	while(m--)
	{
		int a,b,c;
		cin>>a>>b>>c;
		v[a].pb({b,c});
		v[b].pb({a,c});
	}
	cin>>d;
	while(d--)
	{
		int a,b;
		cin>>a>>b;
		mp[{a,b}] = 1;//标记a -> bb不能走 
		mp[{b,a}] = 1;//b -> a不能走 
	}
	cin>>A>>B;
	spfa();
	cout<<dis[B];
}

P1629 邮递员送信

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define PII pair<int,int >
#define IOS ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 1e6+10;
int n,m;
vector<PII> v1[N];
vector<PII> v2[N];
bool vis1[N];
int dis1[N];
bool vis2[N];
int dis2[N];
int sum=0;
void spfa1(int s)
{
	queue<int> q;
	vis1[s] = 1;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis1[i] = 1e9;
		vis1[i] = 0;
	}//初始化
	dis1[s] = 0;
	q.push(s);
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis1[now] = 0;
		for(auto t:v1[now])
		{
			int spot = t.fi,w = t.se;
			if(dis1[spot]>dis1[now]+w)
			{
				dis1[spot] = dis1[now]+w;
				if(vis1[spot]==0)
				{
					vis1[spot] = 1;
					q.push(spot);
				}
			}
		}
	}
}
void spfa2(int s)
{
	queue<int> q;
	vis2[s] = 1;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis2[i] = 1e9;
		vis2[i] = 0;
	}//初始化
	dis2[s] = 0;
	q.push(s);
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis2[now] = 0;
		for(auto t:v2[now])
		{
			int spot = t.fi,w = t.se;
			if(dis2[spot]>dis2[now]+w)
			{
				dis2[spot] = dis2[now]+w;
				if(vis2[spot]==0)
				{
					vis2[spot] = 1;
					q.push(spot);
				}
			}
		}
	}
}
int main()
{
	IOS;
	cin>>n>>m;
	while(m--)
	{
		int a,b,l;
		cin>>a>>b>>l;
		v1[a].pb({b,l});
		v2[b].pb({a,l});//从所有的点走到1的路径，反向建边，让1替他们走一遍，避免了每个点都调用一次spfa导致超时
	} 
	spfa1(1);
	spfa2(1);
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		sum+=dis1[i];
		sum+=dis2[i];
	}
	cout<<sum;
}

P2136 拉近距离

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define fi first
#define se second
#define pb push_back
#define PII pair<int,int >
#define IOS ios::sync_with_stdio(false),cin.tie(0),cout.tie(0)
using namespace std;
const int N = 1e6+10;
int n,m,T;
int cnt[N];
bool vis[N];
int dis[N];
vector<PII> v[N];
bool suc = 0;
void spfa(int s)
{
	queue<int> q;
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		dis[i] = 1e9;
		vis[i] = 0;
		cnt[i] = 0;
	}
	vis[s] = 1;
	dis[s] = 0;
	q.push(s);
	while(q.size())
	{
		int now = q.front();
		q.pop();
		vis[now] = 0;
		for(auto t:v[now])
		{
			int spot = t.fi,w = t.se;
			if(dis[spot]>dis[now]-w)
			{
				cnt[spot] = cnt[now]+1;
				if(cnt[spot]>=n)
				{
					suc= 1;
				 	return;
				}
				dis[spot] = dis[now]-w;
				if(vis[spot]==0)
				{
					vis[spot]=1;
					q.push(spot);
				}
			}
		}
	}
}
int main()
{
	IOS;
	cin>>n>>m;
	while(m--)
	{
		int a,b,w;
		cin>>a>>b>>w;
		v[a].pb({b,w});
	}
	int minn=1e9;
	spfa(1);
	minn = min(minn,dis[n]);
	spfa(n);//小红也会干事情来拉近距离 ，靠!!!! 
	minn = min(minn,dis[1]);
	if(suc) cout<<"Forever love";
	else cout<<minn;
}
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