得到要求路径的最小带权子图

LC 6032. 得到要求路径的最小带权子图

给你一个整数 n ,它表示一个 带权有向 图的节点数,节点编号为 0 到 n - 1 。

同时给你一个二维整数数组 edges ,其中 edges[i] = [fromi, toi, weighti] ,表示从 fromi 到 toi 有一条边权为 weighti 的 有向 边。

最后,给你三个 互不相同 的整数 src1 ,src2 和 dest ,表示图中三个不同的点。

请你从图中选出一个 边权和最小 的子图,使得从 src1 和 src2 出发,在这个子图中,都 可以 到达 dest 。如果这样的子图不存在,请返回 -1 。

子图 中的点和边都应该属于原图的一部分。子图的边权和定义为它所包含的所有边的权值之和。

输入:n = 6, edges = [[0,2,2],[0,5,6],[1,0,3],[1,4,5],[2,1,1],[2,3,3],[2,3,4],[3,4,2],[4,5,1]], src1 = 0, src2 = 1, dest = 5
输出:9
解释:
上图为输入的图。
蓝色边为最优子图之一。
注意,子图 [[1,0,3],[0,5,6]] 也能得到最优解,但无法在满足所有限制的前提下,得到更优解。

思路:dijkstra

  • 先算出这三个点(src1、src2、dest)到某个点的距离(以这个点为连接点)
  • 然后这三个点的距离就是经过此点后的距离
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class Solution {
    public long minimumWeight(int n, int[][] edges, int src1, int src2, int dest) {
        Map<Integer, List<int[]>> g = new HashMap<>(), fg = new HashMap<>();
        for (int[] e : edges) {
            int f = e[0], t = e[1], v= e[2];
            g.putIfAbsent(f, new ArrayList<>());
            fg.putIfAbsent(t, new ArrayList<>());
            g.get(f).add(new int[]{f, t, v});
            fg.get(t).add(new int[]{t, f, v});
        }
        // 通过 dijkstar 算法得到 src1、src2、dest 到每个点的最短距离
        long[] d1 = dijkstra(g, src1, n);
        long[] d2 = dijkstra(g, src2, n);
        long[] d3 = dijkstra(fg, dest, n);

        long ans = Long.MAX_VALUE;
        for(int i = 0 ; i < n ; i++){
            // 遍历每个点,判断每个点是否能作为连接点
            if(d1[i] != -1 && d2[i] != -1 && d3[i] != -1){
                ans = Math.min(ans, d1[i] + d2[i] + d3[i]);
            }
        }
        return ans == Long.MAX_VALUE ? -1 : ans;

    }

    private long[] dijkstra(Map<Integer,List<int[]>> g , int start, int n){
        // t[i] 表示从 start 点到 i 的最小距离
        long[] t = new long[n];
        Arrays.fill(t, -1);
        t[start] = 0;
        PriorityQueue<long[]> pq = new PriorityQueue<>((a, b)-> {
            return a[2] - b[2] > 0 ? 1 : -1;
        });
        for(int[] e : g.getOrDefault(start, new ArrayList<>())){
            pq.offer(new long[]{e[0] , e[1] , e[2]});
        }
        while(!pq.isEmpty()){
            long[] cur = pq.poll();
            if(t[(int)cur[1]] == -1){
                t[(int)cur[1]] = cur[2];
                for(int[] e : g.getOrDefault((int)cur[1], new ArrayList<>())){
                    pq.offer(new long[]{e[0], e[1] , cur[2]+e[2]});
                }
            }
            
        }
        return t;
    }
}
updatedupdated2022-06-232022-06-23