cpp-026Đọc toàn bộ đề miễn phí

Thuật toán Floyd-Warshall tìm đường đi ngắn nhất giữa mọi cặp đỉnh

Hệ thống mạng lưới máy chủ vùng của AI Empire Academy gồm N trạm trung chuyển dữ liệu được đánh số từ 1 đến N (1 ≤ N ≤ 400) và M kênh kết nối một chiều (0 ≤ M ≤ 2 · 10…

C++Nâng cao35 phút

Tiến độ của tôi ở bài này

Điểm được lưu vào tài khoản sau khi chấm bài.

Đang tải điểm của bạn…

Kiến thức và chủ đề

graphsfloyd warshallshortest pathdynamic programming

Kiến thức tiên quyết: graph representation, loops, data types.

Nội dung đề bài

Mục tiêu kiến thức

  • Cài đặt thuật toán Quy hoạch động đồ thị kinh điển Floyd-Warshall với 3 vòng lặp lồng nhau O(V3).
  • Trả lời nhanh Q truy vấn khoảng cách ngắn nhất giữa hai đỉnh bất kỳ trong thời gian O(1) sau khi tiền xử lý.
  • Xử lý đồ thị có trọng số âm (không chứa chu trình âm) và đa cạnh giữa hai đỉnh.
  • Phòng tránh tràn số khi cộng với giá trị vô cùng (INF).

Mô tả bài toán

Hệ thống mạng lưới máy chủ vùng của AI Empire Academy gồm N trạm trung chuyển dữ liệu được đánh số từ 1 đến N (1 ≤ N ≤ 400) và M kênh kết nối một chiều (0 ≤ M ≤ 2 · 104). Tuyến cáp từ u đến v có trọng số chi phí W (-107 ≤ W ≤ 107). Đồ thị đảm bảo không chứa chu trình âm.

Sau khi nạp sơ đồ mạng, hệ thống nhận được Q truy vấn (1 ≤ Q ≤ 105), mỗi truy vấn gồm 2 trạm u và v. Hãy tìm khoảng cách ngắn nhất (tổng chi phí nhỏ nhất) từ u đến v.

Nếu không có đường đi từ u đến v, in ra -1. Khoảng cách từ một đỉnh đến chính nó luôn bằng 0 (nếu không có đường đi vòng nào tốt hơn).

Quy ước nộp bài

  • Chỉ cần viết một chương trình đọc stdin và in ra stdout. Bài này không yêu cầu viết hàm.
  • Không dùng cout để in lời nhắc trước khi đọc dữ liệu. Lời nhắc sẽ lọt vào stdout và làm bài sai.
  • Chỉ in đúng nội dung ở mục Output. Không in thêm nhãn, dòng trống hay ký tự thừa.
  • Output được so khớp từng ký tự, phân biệt chữ hoa/thường và dấu câu.

Input

  • Dòng 1: Gồm 3 số nguyên N, M, Q (1 ≤ N ≤ 400, 0 ≤ M ≤ 2 · 104, 1 ≤ Q ≤ 105).
  • M dòng tiếp theo: Mỗi dòng gồm 3 số nguyên u, v, W (1 ≤ u, v ≤ N, -107 ≤ W ≤ 107). Giữa hai đỉnh u, v có thể có nhiều cạnh, ta chọn cạnh có trọng số nhỏ nhất.
  • Q dòng tiếp theo: Mỗi dòng gồm 2 số nguyên u, v (1 ≤ u, v ≤ N).

Output

Gồm Q dòng, mỗi dòng in khoảng cách ngắn nhất cho truy vấn tương ứng (hoặc -1 nếu không có đường đi).

Ràng buộc

  • 1 ≤ N ≤ 400.
  • 0 ≤ M ≤ 2 · 104.
  • 1 ≤ Q ≤ 105.
  • -107 ≤ W ≤ 107.
  • Thời gian chạy: 1000ms.
  • Bộ nhớ tối đa: 256MB.

Ví dụ 1

Input

4 4 3
1 2 5
2 3 3
1 3 10
3 4 1
1 3
1 4
4 1

Output

8
9
-1

Giải thích

  • Từ 1 đến 3: Đi 1 → 2 → 3 có chi phí 5 + 3 = 8 (tốt hơn cạnh trực tiếp 10).
  • Từ 1 đến 4: Đi 1 → 2 → 3 → 4 có chi phí 8 + 1 = 9.
  • Từ 4 đến 1: Không có đường đi → in -1.
3 cấp độ gợi ýMở dần khi bạn thật sự cần hỗ trợ.
Phân tích lời giảiGiải thích hướng tư duy và thuật toán.
Code tham khảoDùng để đối chiếu sau khi tự làm.

Gợi ý và lời giải chỉ mở sau khi bạn bấm Nộp bài. Giáo viên và quản trị viên mở được ngay.