【C++动态规划 图论】3243. 新增道路查询后的最短距离 I|1567

本文涉及知识点

打开打包代码的方法兼述单元测试
C++动态规划
C++图论

LeetCode3243. 新增道路查询后的最短距离 I

给你一个整数 n 和一个二维整数数组 queries。

有 n 个城市,编号从 0 到 n - 1。初始时,每个城市 i 都有一条单向道路通往城市 i + 1( 0 <= i < n - 1)。

queries[i] = [ui, vi] 表示新建一条从城市 ui 到城市 vi 的单向道路。每次查询后,你需要找到从城市 0 到城市 n - 1 的最短路径的长度。

返回一个数组 answer,对于范围 [0, queries.length - 1] 中的每个 i,answer[i] 是处理完前 i + 1 个查询后,从城市 0 到城市 n - 1 的最短路径的长度。

示例 1:

输入: n = 5, queries = [[2, 4], [0, 2], [0, 4]]

输出: [3, 2, 1]

解释:
新增一条从 2 到 4 的道路后,从 0 到 4 的最短路径长度为 3。

新增一条从 0 到 2 的道路后,从 0 到 4 的最短路径长度为 2。

新增一条从 0 到 4 的道路后,从 0 到 4 的最短路径长度为 1。

示例 2:

输入: n = 4, queries = [[0, 3], [0, 2]]

输出: [1, 1]

解释:

新增一条从 0 到 3 的道路后,从 0 到 3 的最短路径长度为 1。

新增一条从 0 到 2 的道路后,从 0 到 3 的最短路径长度仍为 1。

提示:

3 <= n <= 500

1 <= queries.length <= 500

queries[i].length == 2

0 <= queries[i][0] < queries[i][1] < n

1 < queries[i][1] - queries[i][0]

查询中没有重复的道路。

图论 最短路

注意 : 无论是初始路线,还是新增加的路线,都是终点>起点。 → \rightarrow → 经过的城市一定是升序。

动态规划的状态表示

dp[i]表示到达i的最少路径。空间复杂度:O(n)

动态规划的填表顺序

令新增加的边是i1->i2。

则 i = i2 ; i > N; i++

动态规划的转移方程

MinSelf(dp[i2],dp[i1]+1)

for(next in neiBo[i])

MinSelf(dp[next],dp[i]+1)

新增一条的时间复杂度:O(m),m是边数,本题是n+q。
总时间复杂度:O(q(n+q))

动态规划的初始化

dp[0]=0,其它INT_MAX/2。

先计算初始各边,再增加查询各边。

增加完边后,刷新dp[i...]封装成函数。也可以进一步简化,更新整个dp。

动态规划的返回值

dp.back

代码

核心代码

cpp 复制代码
class Solution {
		public:
			vector<int> shortestDistanceAfterQueries(int n, vector<vector<int>>& queries) {
				vector<vector<int>> neiBo(n);
				for (int i = 0; i + 1 < n; i++) {
					neiBo[i].emplace_back(i + 1);
				}
				vector<int> ans;
				for (const auto& v : queries) {
					neiBo[v[0]].emplace_back(v[1]);
					vector<int> dp(n, INT_MAX / 2);
					dp[0] = 0;
					for (int i = 0; i < n; i++) {
						for (const auto& j : neiBo[i]) {
							dp[j] = min(dp[j] , dp[i] + 1);
						}
					}
					ans.emplace_back(dp.back());
				}
				return ans;
			}
		};

代码

核心代码

cpp 复制代码
int n;
		vector<vector<int>> queries;
		TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			n = 5, queries = { {2, 4}, {0, 2}, {0, 4} };
			auto res = Solution().shortestDistanceAfterQueries(n, queries);
			AssertEx({ 3,2,1 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			n = 4, queries = { {0, 3}, {0, 2} };
			auto res = Solution().shortestDistanceAfterQueries(n, queries);
			AssertEx({ 1,1 }, res);
		}

单元测试

cpp 复制代码
int n;
		vector<vector<int>> queries;
		TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			n = 5, queries = { {2, 4}, {0, 2}, {0, 4} };
			auto res = Solution().shortestDistanceAfterQueries(n, queries);
			AssertEx({ 3,2,1 }, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			n = 4, queries = { {0, 3}, {0, 2} };
			auto res = Solution().shortestDistanceAfterQueries(n, queries);
			AssertEx({ 1,1 }, res);
		}

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https://edu.csdn.net/lecturer/6176

测试环境

操作系统:win7 开发环境: VS2019 C++17

或者 操作系统:win10 开发环境: VS2022 C++17

如无特殊说明,本算法用**C++**实现。

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