用 C++ 查找 K 个经停点内最便宜的航班

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假设我们有 n 个城市,由 m 个航班连接。每个航班从 u 出发,以 w 的价格抵达 v。如果我们有所有城市和航班,以及出发城市 src 和目的地 dst,那么我们的任务就是找到从 src 到 dst 最多经停 k 个经停点的最便宜价格。如果没有这样的路线,则返回 -1。

因此,如果输入为 n = 3、edges = [[0,1,100],[1,2,100],[0,2,500]]、src = 0、dst = 2、k = 1,则输出将为 200

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤 −

  • 创建一个名为 Data 的数据结构,它可以保存节点、dist 和 val

  • 定义一个 2D 数组成本

  • 成本 := 一个阶数为 (n + 1) x (K + 10) 的二维数组,用无穷大填充

  • 定义一个三维数组图

  • 用于初始化 i := 0,当 i <航班数量,更新(将 i 增加 1),执行 −

    • u := flights[i, 0]

    • v := flights[i, 1]

    • 在 graph[u] 末尾插入 { v, flights[i, 2] }

  • 定义一个优先级队列 q

  • 将数据(src, 0, 0)插入 q

  • cost[src, 0] := 0

  • ans := -1

  • 当(不是 q 为空)时,执行 −

    • temp := top element of q

    • curr := temp.node

    • 从 q 中删除元素

    • dist := temp.dist

    • 如果 curr 与 dst 相同,则 −

      • 返回 temp.cost

    • (increase dist by 1)

    • 如果 dist > K + 1,则 −

      • 忽略以下部分,跳至下一次迭代

    • 对于初始化 i := 0,当 i < size of graph[curr],更新(将 i 增加 1),执行 −

      • neighbour := graph[curr, i, 0]

      • 如果 cost[neighbour, dist] > cost[curr, dist - 1] + graph[curr, i, 1],然后 −

        • cost[neighbour, dist] := cost[curr, dist - 1] + graph[curr, i, 1]

        • 将 Data(neighbour, dist, cost[neighbour, dist]) 插入 q

  • return -1

示例

让我们看看下面的实现以便更好地理解 −

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
struct Data{
   int node, dist, cost;
   Data(int a, int b, int c){
      node = a;
      dist = b;
      cost = c;
   }
};
struct Comparator{
   bool operator() (Data a, Data b) {
      return !(a.cost < b.cost);
   }
};
class Solution {
public:
   vector<vector<int>> cost;
   int findCheapestPrice(int n, vector<vector<int>>& flights, int src, int dst, int K) {
      cost = vector<vector<int> >(n + 1, vector<int>(K + 10, INT_MAX));
      vector<vector<int> > graph[n];
      for (int i = 0; i < flights.size(); i++) {
         int u = flights[i][0];
         int v = flights[i][1];
         graph[u].push_back({ v, flights[i][2] });
      }
      priority_queue<Data, vector<Data>, Comparator> q;
      q.push(Data(src, 0, 0));
      cost[src][0] = 0;
      int ans = -1;
      while (!q.empty()) {
         Data temp = q.top();
         int curr = temp.node;
         q.pop();
         int dist = temp.dist;
         if (curr == dst)
            return temp.cost;
         dist++;
         if (dist > K + 1)
            continue;
         for (int i = 0; i < graph[curr].size(); i++) {
            int neighbour = graph[curr][i][0];
            if (cost[neighbour][dist] > cost[curr][dist - 1] + graph[curr][i][1]) {
               cost[neighbour][dist] = cost[curr][dist - 1] + graph[curr][i][1];
               q.push(Data(neighbour, dist, cost[neighbour][dist]));
            }
         }
      }
      return -1;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<vector<int>> v = {{0,1,100},{1,2,100},{0,2,500}};
   cout << (ob.findCheapestPrice(3, v, 0, 2, 1));
}

输入

3, {{0,1,100},{1,2,100},{0,2,500}}, 0, 2, 1

输出

200

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