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2023-10-20
数据结构与算法
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一个实现了排序接口的切片,一个往文件写数据的函数,一个生成随机时间的函数,一个断言

utils.go

go
package raft import ( "fmt" "io" "math/rand" "os" "time" )
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2023-10-20
数据结构与算法
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有几种经典的图存储方法,它们各自适用于不同类型的图,以下是它们的详细讲解和Markdown演示:

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2023-10-20
算法题
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SPFA(Shortest Path Faster Algorithm)算法是一种用于求解单源最短路径问题的图算法。它与Dijkstra算法类似,但更适用于存在负权边的情况。下面详细解释SPFA算法的原理和步骤:

基本原理: SPFA算法是一种广度优先搜索(BFS)的变种,用于寻找从源点到其他所有点的最短路径。它的核心思想是通过松弛操作逐步缩小每个顶点到源点的估计距离,直到找到最短路径或确定没有更短路径。

步骤:

  1. 初始化:将源点的最短距离初始化为0,其他点的最短距离初始化为无穷大(通常用一个足够大的数表示)。然后将源点入队。

  2. 进行松弛操作:从队列中取出一个点,遍历其所有邻接点,尝试通过这个点获得更短的路径。如果通过该点可以获得更短的距离,就进行松弛操作。即,如果 dist[u] + weight < dist[v],其中 u 为当前点,v 为邻接点,dist[u] 表示从源点到 u 的距离,weight 表示边 (u, v) 的权重,那么更新 dist[v] = dist[u] + weight

  3. 将更新的点入队:如果通过松弛操作更新了某个点 v 的最短距离,将 v 入队,以便继续扩展从 v 出发的路径。

  4. 重复步骤2和步骤3,直到队列为空。这个过程类似于BFS,通过不断松弛和入队,最终确定了每个点到源点的最短距离。

  5. 结果:在算法结束后,dist[i] 存储了源点到顶点 i 的最短距离。如果 dist[i] 仍然是初始值(无穷大),表示从源点无法到达顶点 i

注意事项:

  • SPFA算法适用于包括负权边的情况,但不适用于存在负权环的图。
  • 为了防止无限循环,SPFA算法使用一个队列来存储需要松弛的点。当一个点被加入队列后,可能被多次取出进行松弛操作。但如果一个点被松弛的次数超过了顶点数,那么图中存在负权环。因此,SPFA算法使用一个数组来记录每个点的入队次数,当某点入队次数超过顶点数时,可以判断存在负权环。

SPFA算法在实际应用中非常有用,特别是在求解具有负权边的最短路径问题。

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2023-10-20
数据结构与算法
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cpp
#include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; const int MOD = 100003; // 题目要求的模数 int main() { int N, M; cin >> N >> M; // 读取顶点数 N 和边数 M vector<vector<int>> graph(N + 1); // 用邻接表存储图 vector<int> dist(N + 1, -1); // 到达每个顶点的距离,-1 表示尚未访问 vector<int> ways(N + 1, 0); // 从顶点1到各个顶点的最短路的数量 for (int i = 0; i < M; ++i) { int x, y; cin >> x >> y; graph[x].push_back(y); // 无向图,连接两个顶点 graph[y].push_back(x); // 同样需要连接回来 } queue<int> q; // 使用队列进行BFS q.push(1); // 从顶点1开始 dist[1] = 0; // 顶点1到达自身的距离为0 ways[1] = 1; // 从顶点1到达自身的最短路数量为1 while (!q.empty()) { int current = q.front(); // 取出队列中的当前顶点 q.pop(); for (int neighbor : graph[current]) { if (dist[neighbor] == -1) { dist[neighbor] = dist[current] + 1; // 计算到达邻居的距离 ways[neighbor] = ways[current]; // 以当前顶点的最短路数量初始化邻居的数量 q.push(neighbor); // 将邻居加入队列,继续BFS } else if (dist[neighbor] == dist[current] + 1) { ways[neighbor] = (ways[neighbor] + ways[current]) % MOD; // 若距离相等,累加最短路数量,注意取模 } } }
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2023-10-20
数据结构与算法
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这是一个简单的二叉树模板示例