📌  相关文章
📜  从源到目标具有偶数条边的最短路径(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:22:00.893000             🧑  作者: Mango

从源到目标具有偶数条边的最短路径

在图论中,我们常常需要找到从一个节点出发到另一个节点的最短路径。而在某些情况下,我们需要寻找的是从源节点到目标节点具有偶数条边的最短路径。

以下是一些有关该问题的解决方案:

1. 建立带权二分图

将原图复制一份,然后将其中一个复制体中的每个节点前加入一个“0”或“1”成为两个相邻的节点。 接着,对于原图中的每条边,我们在复制体之间连边。 原图中的边权重为1的边在复制体中保持不变,而原图中的边权重为x >1的边在复制体之间连上权值为x的边。

建立完带权二分图后,我们可以运用二分图中最短路算法,例如Hopcroft-Karp, 或者最小费用最大流算法等,来求解从源节点到目标节点具有偶数条边的最短路径。

该方法的时间复杂度为: O(E x sqrt(V + E)),其中E是边数,V是节点数。

2. 建立带权复制图

与建立带权二分图的方法相似,我们也可以建立一个新的复制图。 复制图由原图和其镜像构成,其中,该镜像图对于原图上每条边,其权值相同,但方向相反。 该方法的时间复杂度为O(n+m),其中n和m分别是节点和边的数量。

3. 运用Dijkstra最短路算法

我们可以将所有达到目标节点的路径反向后,从目标节点出发寻找最短路径。 然后再将该路径反向回去。

在反向图上运用Dijkstra最短路算法来求解从目标节点到源节点的最短路径,直到我们找到了从源节点到目标节点具有偶数条边的路径。

在此方法中,建立反向图所需的时间复杂度为O(n+m),而在最短路算法中,我们需要对每个节点运行一次最短路算法,其时间复杂度为O(m x log n)。

总结

以上就是三种在图中寻找从源节点到目标节点具有偶数条边的最短路径的方法。其中,建立带权复制图和反向图的方法较为简单,适用于小规模的图。 而在大规模图的场景下,建立带权二分图的方法效率更高。