112.電報



  • 一部の国にはN都市があります.

  • 都市ごとに送信したい情報があれば、他の都市に電報を送ることで、他の都市にメッセージを送信することができます.

  • ただし、X|からY-シティX-へYへのチャネルがない場合は、YからXへのメッセージを送信できません.

  • また,チャネルを介して情報を送信するには一定の時間がかかる.

  • ある日、Cという都市で危険な状況が発生した.だから私はできるだけ多くの都市にメッセージを送りたいです.
  • messageは、都市Cから出発し、各都市間に設置された通路を通じて、できるだけ多く脱退する.

  • 各都市の番号とチャネルが与えられると、計算プログラムを作成し、都市Cから送信されたメッセージを受信する都市の総数と、各都市がメッセージを受信するのに要する時間を計算します.

  • 入力条件

  • 1行目には、都市の個数Nが与えられ、チャネルの個数Mが与えられ、情報を送信したい都市Cが与えられる.(1 ≤ N ≤ 30,000, 1 ≤ M ≤ 200,000, 1 ≤ C ≤ N)

  • 2行目からM + 12行目にわたってチャネルの情報X, Y, Zが与えられる.
    これは、1つの特定の都市Xから別の特定の都市Yへのチャネルを意味し、メッセージの伝達時間はZである.(1 ≤ X, Y ≤ N, 1 ≤ Z ≤ 1,000 )

  • しゅつりょくじょうけん
  • 都市Cからのメールを最初の行にスペースで区切って出力する都市の総数と合計時間.
  • 1.マルチゾーンアルゴリズムを用いて解く

    
    
    import heapq
    import sys
    
    input = sys.stdin.readline
    INF = int(1e9)
    
    n, m, start = map(int, input().split())
    
    graph = [[] for i in range(n + 1)]
    distance = [INF] * (n + 1)
    
    for _ in range(m):
      x, y, z = map(int, input().split())
      graph[x].append((y, z))
    
    
    
    def dijkstra(start):
      q = []
      heapq.heappush(q, (0, start))
      distance[start] = 0
      while q:
        dist, now = heapq.heappop(q) #(거리, 노드)
        if distance[now] < dist:
          continue
        
        #현재 노드와 연결된 다른 인접한 노드들을 확인 
        for i in graph[now]:
          cost = dist + i[1] #(노드, 시간)
          #현재 노드를 거쳐서, 다른 노드로 이동하는 거리가 더 짧은 경우
          if cost < distance[i[0]]: 
            distance[i[0]] = cost
            heapq.heappush(q, (cost, i[0]))
    
    dijkstra(start)
    
    #도달할 수 있는 노드의 개수
    count = 0
    #도달할 수 있는 노드 중에서, 가장 멀리 있는 노드와의 최단 거리
    max_distance = 0
    for d in distance:
      #도달할 수 있는 노드인 경우
      if d != INF:
        count += 1
        max_distance = max(max_distance, d)
    
    #시작 노드는 제외하므로 count - 1을 출력
    print(count - 1, max_distance)
    
      
       
    
  • NおよびMの範囲は十分大きいので、複数のアルゴリズムを記述するために優先キューを使用する必要がある
  • 2.C++コード

    
    #include <bits/stdc++.h>
    #define INF 1e9 // 무한을 의미하는 값으로 10억을 설정
    
    using namespace std;
    
    // 노드의 개수(N), 간선의 개수(M), 시작 노드 번호(Start)
    int n, m, start;
    // 각 노드에 연결되어 있는 노드에 대한 정보를 담는 배열
    vector<pair<int, int> > graph[30001];
    // 최단 거리 테이블 만들기
    int d[30001];
    
    void dijkstra(int start) {
        priority_queue<pair<int, int> > pq;
        // 시작 노드로 가기 위한 최단 경로는 0으로 설정하여, 큐에 삽입
        pq.push({0, start});
        d[start] = 0;
        while (!pq.empty()) { // 큐가 비어있지 않다면
            // 가장 최단 거리가 짧은 노드에 대한 정보 꺼내기
            int dist = -pq.top().first; // 현재 노드까지의 비용 
            int now = pq.top().second; // 현재 노드
            pq.pop();
            // 현재 노드가 이미 처리된 적이 있는 노드라면 무시
            if (d[now] < dist) continue;
            // 현재 노드와 연결된 다른 인접한 노드들을 확인
            for (int i = 0; i < graph[now].size(); i++) {
                int cost = dist + graph[now][i].second;
                // 현재 노드를 거쳐서, 다른 노드로 이동하는 거리가 더 짧은 경우
                if (cost < d[graph[now][i].first]) {
                    d[graph[now][i].first] = cost;
                    pq.push(make_pair(-cost, graph[now][i].first));
                }
            }
        }
    }
    
    int main(void) {
        cin >> n >> m >> start;
    
        // 모든 간선 정보를 입력받기
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            int x, y, z;
            cin >> x >> y >> z;
            // X번 노드에서 Y번 노드로 가는 비용이 Z라는 의미
            graph[x].push_back({y, z});
        }
    
        // 최단 거리 테이블을 모두 무한으로 초기화
        fill(d, d + 30001, INF);
        
        // 다익스트라 알고리즘을 수행
        dijkstra(start);
    
        // 도달할 수 있는 노드의 개수
        int count = 0;
        // 도달할 수 있는 노드 중에서, 가장 멀리 있는 노드와의 최단 거리
        int maxDistance = 0;
        for (int i = 1; i <= n; i++) {
            // 도달할 수 있는 노드인 경우
            if (d[i] != INF) {
                count += 1;
                maxDistance = max(maxDistance, d[i]);
            }
        }
    
        // 시작 노드는 제외해야 하므로 count - 1을 출력
        cout << count - 1 << ' ' << maxDistance << '\n';
    }
    
    

  • キュー内のすべての要素の最大値がtopを維持できるように、優先度が最も大きいキューを設計し、優先度キューは内部でheapというデータ構造を使用します.
  • 元素添加時に負に変換された場合、最大値保持topの特性は、スロットル値最小値保持top
  • リファレンス

    3.Javaコード

    
    import java.util.*;
    
    class Node implements Comparable<Node> {
    
        private int index;
        private int distance;
    
        public Node(int index, int distance) {
            this.index = index;
            this.distance = distance;
        }
    
        public int getIndex() {
            return this.index;
        }
    
        public int getDistance() {
            return this.distance;
        }
    
        // 거리(비용)가 짧은 것이 높은 우선순위를 가지도록 설정
        @Override
        public int compareTo(Node other) {
            if (this.distance < other.distance) {
                return -1;
            }
            return 1;
        }
    }
    
    public class Main {
        public static final int INF = (int) 1e9; // 무한을 의미하는 값으로 10억을 설정
        // 노드의 개수(N), 간선의 개수(M), 시작 노드 번호(Start)
        public static int n, m, start;
        // 각 노드에 연결되어 있는 노드에 대한 정보를 담는 배열
        public static ArrayList<ArrayList<Node>> graph = new ArrayList<ArrayList<Node>>();
        // 최단 거리 테이블 만들기
        public static int[] d = new int[30001];
    
        public static void dijkstra(int start) {
            PriorityQueue<Node> pq = new PriorityQueue<>();
            // 시작 노드로 가기 위한 최단 경로는 0으로 설정하여, 큐에 삽입
            pq.offer(new Node(start, 0));
            d[start] = 0;
            while(!pq.isEmpty()) { // 큐가 비어있지 않다면
                // 가장 최단 거리가 짧은 노드에 대한 정보 꺼내기
                Node node = pq.poll();
                int dist = node.getDistance(); // 현재 노드까지의 비용 
                int now = node.getIndex(); // 현재 노드
                // 현재 노드가 이미 처리된 적이 있는 노드라면 무시
                if (d[now] < dist) continue;
                // 현재 노드와 연결된 다른 인접한 노드들을 확인
                for (int i = 0; i < graph.get(now).size(); i++) {
                    int cost = d[now] + graph.get(now).get(i).getDistance();
                    // 현재 노드를 거쳐서, 다른 노드로 이동하는 거리가 더 짧은 경우
                    if (cost < d[graph.get(now).get(i).getIndex()]) {
                        d[graph.get(now).get(i).getIndex()] = cost;
                        pq.offer(new Node(graph.get(now).get(i).getIndex(), cost));
                    }
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
    
            n = sc.nextInt();
            m = sc.nextInt();
            start = sc.nextInt();
    
            // 그래프 초기화
            for (int i = 0; i <= n; i++) {
                graph.add(new ArrayList<Node>());
            }
            
            // 모든 간선 정보를 입력받기
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                int x = sc.nextInt();
                int y = sc.nextInt();
                int z = sc.nextInt();
                // X번 노드에서 Y번 노드로 가는 비용이 Z라는 의미
                graph.get(x).add(new Node(y, z));
            }
    
            // 최단 거리 테이블을 모두 무한으로 초기화
            Arrays.fill(d, INF);
            
            // 다익스트라 알고리즘을 수행
            dijkstra(start);
    
            // 도달할 수 있는 노드의 개수
            int count = 0;
            // 도달할 수 있는 노드 중에서, 가장 멀리 있는 노드와의 최단 거리
            int maxDistance = 0;
            for (int i = 1; i <= n; i++) {
                // 도달할 수 있는 노드인 경우
                if (d[i] != INF) {
                    count += 1;
                    maxDistance = Math.max(maxDistance, d[i]);
                }
            }
    
            // 시작 노드는 제외해야 하므로 count - 1을 출력
            System.out.println((count - 1) + " " + maxDistance);
        }
    }