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多源最短路->Floyd演算法

//多源最短路  動態規劃,狀態轉移方程map[i,j]:=min{map[i,k]+map[k,j],map[i,j]}
/*
 能解決帶有負權邊的圖的最短路徑問題。
對於有向圖,負權還可以解決,負圈會呈現一定形式(記住:任何演算法,帶有負圈的最短路徑是無解的)。
對於無向圖,取的測試樣例中有負邊,最後結果很奇葩,然後圖不變,邊的值不變,只是改變點的編號,圖中有的兩點間的最短距離結果竟然不同......
所以對於有負權/負圈的圖的最短路徑問題,還是很難處理的   
其實無向圖中若有負權,演算法過程會在負權那裡轉圈,就像負圈一樣
*/
//有向圖 此處的儲存路徑方法不適用於負圈(執行出錯)
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;
#define MAXN 100
#define INFINITY 0X7FFFFFFF
int map[MAXN][MAXN];
int path[MAXN][MAXN];
int n,m;
void Init(){
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			if(i!=j){
				map[i][j]=INFINITY;
			}
			else{
				map[i][j]=0;}path[i][j]=0;
			}
		}
	}
}
void PrintPath(int x,int y){
	if(path[x][y]){
		PrintPath(x,path[x][y]);
		cout<<" to ";
	}
	cout<<y;
}
void Floyd(){for(int t=1;t<=n;t++){
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			if(map[i][t]!=INFINITY&&map[t][j]!=INFINITY&&map[i][j]>map[i][t]+map[t][j]){
				map[i][j]=map[i][t]+map[t][j];
				path[i][j]=t;
			}
		} 
	}
}
int main(){
	int x,y,w;cin>>n>>m;
	Init();
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>x>>y>>w;
		map[x][y]=w;
		path[x][y]=x;
	}
	Floyd();
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			printf("%d%c",map[i][j],j==n?'\n':' ');
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			printf("%d%c",path[i][j],j==n?'\n':' ');
		}
	}
	cin>>x>>y;//起始PrintPath(x,y);
	return 0;
}
/*負圈測試:3 31 3 73 2 -52 1 -10 */

//有向圖 此程式碼可列印負圈路徑
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define max 1000000000
int d[1000][1000],path[1000][1000];
int main(){
    int i,j,k,m,n;
    int x,y,z;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(i=1;i<=n;i++)
        for(j=1;j<=n;j++){
            d[i][j]=max;
            path[i][j]=j;
    }  
    for(i=1;i<=m;i++){
        scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
        d[x][y]=z;
    }
    for(k=1;k<=n;k++)
        for(i=1;i<=n;i++)
            for(j=1;j<=n;j++){
                if(d[i][k]+d[k][j]<d[i][j]){
                    d[i][j]=d[i][k]+d[k][j];
                    path[i][j]=path[i][k];
                }
            }
     
    for(i=1;i<=n;i++)
        for(j=1;j<=n;j++)
          printf("%d%c",d[i][j],j==n?'\n':' '); 
    int f,en;
    scanf("%d%d",&f,&en);
    do{
        printf("%d->",f);
        f=path[f][en];
    }while(f!=en);
    printf("%d\n",en);
    return 0;
}
//path[i][j]為從i到j最短路徑下一步走哪裡
//此處path原理為當前點先到下一個點,再去處理下一個點到終點的路徑,path[下一個點][j]為下一個點到j最短路徑下一步走哪裡
//每一步保證是最短的(貪心),最後也肯定是最短路徑

//無向圖 全是正的正常,有負的就亂套:數不一樣,有負的就打印不出來
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
using namespace std;
#define MAXN 100
#define INFINITY 0X7FFFFFFF
int map[MAXN][MAXN];
int path[MAXN][MAXN];
int n,m;
void Init(){
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			if(i!=j){
				map[i][j]=INFINITY;
			}
			else{
				map[i][j]=0;
			}
			path[i][j]=0;
		}
	}
}
void PrintPath(int x,int y){
	if(path[x][y]){
		PrintPath(x,path[x][y]);
		cout<<" to ";
	}
	cout<<y;
}
void Floyd(){
	for(int t=1;t<=n;t++){
		for(int i=1;i<=n;i++){
			for(int j=1;j<=n;j++){
				if(map[i][t]!=INFINITY&&map[t][j]!=INFINITY&&map[i][j]>map[i][t]+map[t][j]){
					map[i][j]=map[i][t]+map[t][j];
					path[i][j]=t;
				}
			}
	    }
	}
}
int main(){
	int x,y,w;
	cin>>n>>m;
	Init();
	for(int i=1;i<=m;i++){
		cin>>x>>y>>w;
		map[x][y]=map[y][x]=w;
		path[x][y]=x;
	}
	Floyd();
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			printf("%d%c",map[i][j],j==n?'\n':' ');
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		for(int j=1;j<=n;j++){
			printf("%d%c",path[i][j],j==n?'\n':' ');
		}
	}
	cin>>x>>y;//起始
	PrintPath(x,y);
	return 0;
}

//無向圖 全是正的正常,有負的就亂套:數不一樣,有負的/負圈能打印出來,但不符合
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define max 1000000000
int d[1000][1000],path[1000][1000];
int main(){
    int i,j,k,m,n;
    int x,y,z;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(i=1;i<=n;i++)
        for(j=1;j<=n;j++){
            d[i][j]=max;
            path[i][j]=j;
    }  
    for(i=1;i<=m;i++){
        scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);
        d[x][y]=d[y][x]=z;
    }
    for(k=1;k<=n;k++)
        for(i=1;i<=n;i++)
            for(j=1;j<=n;j++){
                if(d[i][k]+d[k][j]<d[i][j]){
                    d[i][j]=d[i][k]+d[k][j];
                    path[i][j]=path[i][k];
                }
            }
     
    for(i=1;i<=n;i++)
        for(j=1;j<=n;j++)
          printf("%d%c",d[i][j],j==n?'\n':' '); 
    int f,en;
    scanf("%d%d",&f,&en);
    do{
        printf("%d->",f);
        f=path[f][en];
    }while(f!=en);
    printf("%d\n",en);
    return 0;
}