Cod sursa(job #2197785)

Utilizator pakistanezuPopescu Alexandru Gabriel pakistanezu Data 22 aprilie 2018 21:18:42
Problema Algoritmul Bellman-Ford Scor 100
Compilator cpp Status done
Runda Arhiva educationala Marime 5.26 kb
// Copyright 2018 Popescu Alexandru Gabriel <[email protected]>
// Copyright 2017 Darius Neatu <[email protected]>

// Dijkstra
// O(m log n)
// Deoarece folosesc heapuri binare (priority_queue),
// complexitatea este cea de mai sus

// http://www.infoarena.ro/problema/dijkstra

#include <bits/stdc++.h>

#define NMAX 50010   // ATENTIE la cat e in problema curenta !!!
#define oo (1 << 30) // ATENTIE la cat e in problema curenta !!!
#define NO_PARENT (-1)

using namespace std;

class Task {
public:
    void solve() {
        read_input();
        get_result();
    }

private:
    // n = numar de noduri, m = numar de muchii
    int n, m;

    // source = sursa din Dijkstra
    int source;

    // adj[i] contine perechi de tipul : vecin , costul muchiei i -> vecin
    vector<pair<int, int>> adj[NMAX];

    queue<int> q;

    // d[i] = distanta minima de la de source la nodul i
    vector<int> d;

    // p[i] = parintele lui i de pe drumul minim de la source la nodul i
    vector<int> p;


    void read_input() {
        cin >> n >> m;

        d.resize(n + 1);

        p .resize(n + 1);

        // pe infoarena sursa este 1
        // modificati linia urmatoare pentru a seta alta sursa
        source = 1;

        for (int i = 1; i <= m; ++i) {
            // citim muchii x -> y, de cost c
            int x, y, c;
            cin >> x >> y >> c;

            // adaugam in lista de adiacenta a nodului x
            // nodul y cu costul muchiei x -> y = c
            adj[x].push_back({y, c});
        }
    }

    void get_result() {
        if (BellmanFord(source, d, p)) {
            cout << "Ciclu negativ!";
        } else {
            print_output();
        }

    }

    bool BellmanFord(int source, vector<int> &d, vector<int> &p) {
        // ETAPA 1
        vector<int> used(n + 1, 0);
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            // presupun ca nu am drum
            d[i] = oo;

            // deci nici parinte (i inaccesibil)
            p[i] = NO_PARENT;
        }

        // ETAPA 2

        // parintele lui source este 0 - conventie
        p[source] = 0;

        // distanta de la source la source e 0
        d[source] = 0;

        q.push(source);

        // ETAPA 3
        while (!q.empty()) {
            int node = q.front();
            q.pop();

            //
            ++used[node];
            if (used[node] == n) {
                return true; // am gasit ciclu de cost negativ
            }

            // pentru fiecare vecin, incercam sa relaxam costul de la sursa
            // la el trecand prin nodul node
            for (auto &edge : adj[node]) {
                int neighbour = edge.first;
                int cost_edge = edge.second;

                // daca obtinem un cost mai mic trecand prin node
                if (d[node] + cost_edge < d[neighbour]) {

                    // salvam noua distanta
                    d[neighbour] = d[node] + cost_edge;

                    // noul parinte devine node
                    p[neighbour] = node;

                    // actualizez costul drumului de la sursa la vecin
                    q.push(neighbour);
                }
            }
        }

        // ETAPA 4 - daca este cazul
        return false;
    }

    // rebuild source -> ... -> node (if exists)
    vector<int> rebuild_path(int node, vector<int> &p) {
        // nu exista drum de la source la node
        if (p[node] == NO_PARENT) {
            return {};
        }

        // path = {source, ..., node}
        vector<int> path;

        // rebuild node -> ... -> source (if exists)
        for (; node != 0; node = p[node]) {
            path.push_back(node);
        }
        // cand node == source, p[node] == 0
        // (asta ma asigura ca forul se opreste la iteratia urmatoare)

        // s-a obtinut drumul node -> ... -> source
        // inversam solutia
        reverse(path.begin(), path.end());

        return path;
    }

    void print_output() {
        for (int i = 1; i <= n; ++i) {
            if (i == source) {
                continue;
            }
            /*if (d[i] == 0) {
                cout << "Nu exista drum de la " << source << " la nodul " << i <<'\n';
                continue;
            }
            cout << "Distanta minima de la nodul " << source << " la nodul " << i << " este ";*/
            cout << d[i] << " ";
            /*cout << "pe drumul:\n";
            auto path = rebuild_path(i, p);
            for (auto &node : path) {
                cout << node << ' ';
            }
            cout << '\n';*/
        }
        cout << "\n";
    }
};

int main() {
    // din cauza ca fac redirectari, salvez starea lui cin si cout
    auto cin_buff = cin.rdbuf();
    auto cout_buff = cout.rdbuf();

    // las liniile urmatoare daca citesc din fisier
    ifstream fin("bellmanford.in");
    cin.rdbuf(fin.rdbuf()); // save and redirect

    // las liniile urmatoare daca afisez in fisier
    ofstream fout("bellmanford.out");
    cout.rdbuf(fout.rdbuf()); // save and redirect

    // aici este rezolvarea propriu-zisa
    Task *task = new Task();
    task->solve();
    delete task;

    // restore pentru cin si cout
    cin.rdbuf(cin_buff);
    cout.rdbuf(cout_buff);

    // obs. nu e nevoie sa inchid fisierele
    // cand se apeleaza destructorii pentru fin si fout se vor inchide

    return 0;
}