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AcWing 904 蟲洞

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\(SPFA\)判斷負環的祼題,模板題

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 510, M = 5210;
int n, m1, m2;
int dist[N]; // dist[x]記錄源點到x的最短距離
int cnt[N];  // cnt[x]記錄源點到x在產生最短距離時的邊數
bool st[N];
//鄰接表
int e[M], h[N], idx, w[M], ne[M];
void add(int a, int b, int c) {
    e[idx] = b, ne[idx] = h[a], w[idx] = c, h[a] = idx++;
}

bool spfa() {
    /*注意:這句話在判斷是不是負環時,寫不寫都是可以AC的
    為什麼呢?原因很簡單,因為就算是都是0,如果有負環,肯定在負環處會一次次進入
    佇列,直到cnt[x]>=n,也是一樣可以得到正確答案的,但為了程式碼的標準與一致性,
    還是要求寫上 memset(dist,0x3f,sizeof dist);
    */
    //初始化距離INF
    memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
    //是不是已經加入到集合中
    memset(st, 0, sizeof st);
    //初始化從源點到x的最短距離時,邊數都是0
    memset(cnt, 0, sizeof cnt);

    queue<int> q;
    //底層相當於有一個虛擬源點0
    // 0到 [1,n]的所有點,邊權為0,不影響現在的圖
    // 從虛擬節點0出發,到達所有的1~n,就成為了單源最短路徑問題
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        q.push(i);
        st[i] = true;
    }
    // spfa
    while (q.size()) {
        int t = q.front();
        q.pop();
        st[t] = false;

        for (int i = h[t]; ~i; i = ne[i]) {
            int j = e[i];
            if (dist[j] > dist[t] + w[i]) {
                dist[j] = dist[t] + w[i];
                /*
                dist[j]表示j點距離源點的距離,cnt[j]表示從源點到j點經過的邊數
                cnt[j] = cnt[t] + 1 的意思是 如果距離更新了,那麼從源點到j的邊數就等於源點到t的邊數
                + t到x的邊數(即一條邊)
                所以通過這個我們可以判斷是否存在負環,如果在j,t之間存在負環,那麼cnt[j] 會不斷加1,
                我們通過判斷如果cnt[j] >= n  進而確定是否存在負環。
                為什麼是cnt[j] >= n ? 因為cnt陣列表示的是邊數,如果從源點到j點的邊數大於等於n,那麼
                在源點和j點之間肯定存在n+1個點,但是最多隻有n個點,根據抽屜原理,所以必然有點重複出現,
                存在負環 !
                */
                cnt[j] = cnt[t] + 1;
                if (cnt[j] == n) return true;

                if (!st[j]) {
                    q.push(j);
                    st[j] = true;
                }
            }
        }
    }
    return false;
}

int main() {
    int T;
    cin >> T;
    while (T--) {
        cin >> n >> m1 >> m2;
        //初始化鄰接表
        memset(h, -1, sizeof h);
        idx = 0;
        int a, b, c;
        //田地 雙向邊
        while (m1--) {
            cin >> a >> b >> c;
            add(a, b, c), add(b, a, c);
        }
        //蟲洞 回到t秒前 單向負邊
        while (m2--) {
            cin >> a >> b >> c;
            add(a, b, -c);
        }
        //用spfa判斷是不是有負環
        if (spfa())
            cout << "YES" << endl;
        else
            cout << "NO" << endl;
    }
    return 0;
}