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기차로 출발지에서 목적지 역까지 도달하는 데 필요한 최소 시간을 알아내는 C++ 프로그램

<시간/>

n개의 스테이션이 m개의 트랙으로 연결되어 있다고 가정합니다. 스테이션의 이름은 1에서 n까지입니다. 트랙은 양방향이며 src 역에서 목적지 역에 도달해야 합니다. i번째 철도의 출발지와 목적지 역은 'roads' 배열에 주어집니다. 여기서 road[i]는 {station1, station2} 형식입니다. j번째 역에서 기차는 시간 kj의 배수로 역과 연결된 모든 역으로 출발하며 각 기차는 목적지에 도달하는 데 tj의 시간이 걸립니다. 값은 각 요소가 {tj, kj} 형식인 'departure' 배열에 제공됩니다. 이제 src에서 dest까지 도달하는 데 걸리는 가능한 최소 시간을 알아내야 합니다. 우리는 여러 대의 열차를 변경할 수 있으며 열차를 변경하는 데 걸리는 시간은 무시할 수 있습니다.

따라서 입력이 n =4, m =3, src =1, dst =4, 도로 ={{1, 2}, {2, 4}, {3, 4}}, 출발 ={{2 , 1}, {3, 5}, {7, 6}}, 출력은 8이 됩니다.

역 1에서 역 2까지 시간 0에 기차를 타십시오. 역 2에 도달하는 데 걸리는 시간은 2입니다. 역 2에서 역 4까지 시간 5에 기차를 타십시오. 역 2에 도달하는 데 걸린 시간은 3입니다. 총 소요 시간은 (5 + 3) =8입니다.

단계

이 문제를 해결하기 위해 다음 단계를 따릅니다. −

src := src - 1
dst := dst - 1
Define a new array graph[n] that contains tuples
for initialize i := 0, when i < m, update (increase i by 1), do:
   a := first value of roads[i] - 1
   b := second value of roads[i] - 1
   t := first value of departure[i]
   k := second value of departure[i]
   add tuple (b, t, k) at the end of graph[a]
   add tuple (a, t, k) at the end of graph[b]
Define an array dp of size n initialized with value -9999
Define a priority queue priq that contains pairs
dp[src] := 0
insert pair(-dp[src], src) at the end of priq
while not priq is empty, do:
   tuple containing (w, a) := largest value of priq
   delete top element from priq
   if a is same as dst, then:
      return -w
   if w < dp[a], then:
       Ignore following part, skip to the next iteration
   for each v in graph[a], do:
      create a tuple containing (b, t, k)
      weight := (w - k + 1) / k * k - t
      if weight > dp[b], then:
         dp[b] := weight
         insert pair(weight, b) at the end of priq
return -1

예시

이해를 돕기 위해 다음 구현을 살펴보겠습니다. −

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

int solve(int n, int m, int src, int dst, vector<pair<int, int>> roads, vector<pair<int, int>> departure){
   src -= 1; 
   dst -= 1;
   vector<tuple<int, int, int>> graph[n];
   int a, b;
   int t, k;
   for(int i = 0; i < m; i++){
      a = roads[i].first - 1;
      b = roads[i].second - 1;
      t = departure[i].first;
      k = departure[i].second;
      graph[a].emplace_back(b, t, k);
      graph[b].emplace_back(a, t, k);
   }
   vector<int> dp(n, -9999);
   priority_queue<pair<int, int>> priq; 
   dp[src] = 0;
   priq.push(make_pair(-dp[src], src));
   int w;
   while(not priq.empty()){
      tie(w, a) = priq.top();
      priq.pop(); if(a == dst){
         return -w;
      }
      if(w < dp[a]) 
         continue;
      for(auto &v: graph[a]){
         tie(b, t, k) = v;
         int weight = (w - k + 1) / k * k - t; 
         if(weight > dp[b]){
            dp[b] = weight;
            priq.push(make_pair(weight, b));
         }
      }
   }
   return -1;
}
int main() {
   int n = 4, m = 3, src = 1, dst = 4;
   vector<pair<int, int>>
   roads = {{1, 2}, {2, 4}, {3, 4}},
   departure = {{2, 1}, {3, 5}, {7, 6}};
   cout<< solve(n, m, src, dst, roads, departure);
   return 0;
}

입력

4, 3, 1, 4, {{1, 2}, {2, 4}, {3, 4}}, {{2, 1}, {3, 5}, {7, 6}}

출력

8