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7-2 天梯地圖 (30 分)

本題要求你實現一個天梯賽專屬線上地圖,隊員輸入自己學校所在地和賽場地點後,該地圖應該推薦兩條路線:一條是最快到達路線;一條是最短距離的路線。題目保證對任意的查詢請求,地圖上都至少存在一條可達路線。

輸入格式:

輸入在第一行給出兩個正整數N(2 ≤ N ≤ 500)和M,分別為地圖中所有標記地點的個數和連線地點的道路條數。隨後M行,每行按如下格式給出一條道路的資訊:

V1 V2 one-way length time

其中V1V2是道路的兩個端點的編號(從0到N-1);如果該道路是從V1V2的單行線,則one-way為1,否則為0;length是道路的長度;time是通過該路所需要的時間。最後給出一對起點和終點的編號。

輸出格式:

首先按下列格式輸出最快到達的時間T和用節點編號表示的路線:

Time = T: 起點 => 節點1 => ... => 終點

然後在下一行按下列格式輸出最短距離D和用節點編號表示的路線:

Distance = D: 起點 => 節點1 => ... => 終點

如果最快到達路線不唯一,則輸出幾條最快路線中最短的那條,題目保證這條路線是唯一的。而如果最短距離的路線不唯一,則輸出途徑節點數最少的那條,題目保證這條路線是唯一的。

如果這兩條路線是完全一樣的,則按下列格式輸出:

Time = T; Distance = D: 起點 => 節點1 => ... => 終點

輸入樣例1:

10 15
0 1 0 1 1
8 0 0 1 1
4 8 1 1 1
5 4 0 2 3
5 9 1 1 4
0 6 0 1 1
7 3 1 1 2
8 3 1 1 2
2 5 0 2 2
2 1 1 1 1
1 5 0 1 3
1 4 0 1 1
9 7 1 1 3
3 1 0 2 5
6 3 1 2 1
5 3

輸出樣例1:

Time = 6: 5 => 4 => 8 => 3
Distance = 3: 5 => 1 => 3

輸入樣例2:

7 9
0 4 1 1 1
1 6 1 3 1
2 6 1 1 1
2 5 1 2 2
3 0 0 1 1
3 1 1 3 1
3 2 1 2 1
4 5 0 2 2
6 5 1 2 1
3 5

輸出樣例2:

Time = 3; Distance = 4: 3 => 2 => 5
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define INF 0x3f3f3f3f
int n,m,s,d;
int a[1001][1001],b[1001][1001];
int vis[1001]= {0},cnt[1001];
int tim[1001][1001];
int pre[1001],pr[1001];//記錄經過的路徑
void lenfirst()
{
    vis[s]=1;
    int t=n-1;
    while(t--){
        int min=INF,f=-1;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(!vis[i]&&b[s][i]<min){
                min=b[s][i];
                f=i;
            }
        }
        vis[f]=1;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(!vis[i]&&b[s][i]>b[s][f]+b[f][i]){//更新最短路徑
                b[s][i]=b[s][f]+b[f][i];
                pre[i]=f;
                cnt[i]=cnt[f]+1;//更新經過的結點數
            }
            else if(!vis[i]&&b[s][i]==b[s][f]+b[f][i]){
                if(cnt[i]>cnt[f]+1){//經過結點最少
                    cnt[i]=cnt[f]+1;
                    pre[i]=f;
                }
            }
        }
    }
}
void timefirst(){
    vis[s]=1;
    int t=n-1;
    while(t--){
        int min=INF,f=-1;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(!vis[i]&&tim[s][i]<min){
                min=tim[s][i];
                f=i;
            }
        }
        vis[f]=1;
        for(int i=0;i<n;i++){
            if(!vis[i]&&tim[s][i]>tim[s][f]+tim[f][i]){//更新最短時間
                tim[s][i]=tim[s][f]+tim[f][i];
                pr[i]=f;
                a[s][i]=a[s][f]+a[f][i];
            }
            if(!vis[i]&&tim[s][i]==tim[s][f]+tim[f][i]&&a[s][i]>a[s][f]+a[f][i]){//時間相同時路徑最短
                pr[i]=f;
                a[s][i]=a[s][f]+a[f][i];
            }
        }
    }
}
int main()
{
    cin>>n>>m;
    for(int i=0;i<n;i++){//初始化
        cnt[i]=1;
        for(int j=0;j<n;j++){
            a[i][j]=b[i][j]=INF;
            tim[i][j]=INF;
        }
    }
    for(int i=0;i<m;i++){
        int q,w,e,r,t;
        cin>>q>>w>>e>>r>>t;
        if(e){
            b[q][w]=a[q][w]=r;
            tim[q][w]=t;
        }
        else {
            a[q][w]=a[w][q]=b[q][w]=b[w][q]=r;
            tim[q][w]=tim[w][q]=t;
        }
    }
    cin>>s>>d;
    timefirst();
    memset(vis,0,sizeof(vis));//vis重複使用
    lenfirst();
    stack<int>s1,s2;//利用棧來儲存
    s1.push(d);
    s2.push(d);
    int t1=d,t2=d;
    while(pre[t1]){
        s1.push(pre[t1]);
        t1=pre[t1];
    }
    while(pr[t2]){
        s2.push(pr[t2]);
        t2=pr[t2];
    }
    if(s1==s2){
        cout<<"Time = "<<tim[s][d]<<"; Distance = "<<b[s][d]<<": "<<s;
        while(!s1.empty()){
            cout<<" => "<<s1.top();
            s1.pop();
        }
        cout<<endl;
    }
    else {
        cout<<"Time = "<<tim[s][d]<<": "<<s;
        while(!s2.empty()){
            cout<<" => "<<s2.top();
            s2.pop();
        }
        cout<<endl;
        cout<<"Distance = "<<b[s][d]<<": "<<s;
         while(!s1.empty()){
            cout<<" => "<<s1.top();
            s1.pop();
        }
        cout<<endl;
    }
}