743. 网络延迟时间
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思路
双周赛 #27 和 周赛 #193 碰到了两道图的题目,课程安排 IV 学习了,Floyd算法(多源最短路径算法)。同时接触到了Dijkstra 同源最短路径算法,但是一直没有时间学习。通过这道题,边学习边尝试写一下。
Dijkstra算法学习
有关Dijkstra的解释,看完以下的文章就理解了,讲的非常清晰
图的问题,无论是使用什么算法,基本上我们都需要构造邻接图或邻接矩阵。看完下面的文章,应该可以掌握了
新手总结
- 邻接表的构造,我们可以使用矩阵的方式,即邻接矩阵。矩阵有两个维度,可以表示方向。矩阵的值用于存放带权图中的权重,比如,所花时间,费用,距离等等
- dis数组,还需要使用一个一维数组,用于存放点到目标点的距离。根据邻接矩阵初始化,经过对当前点的关联点的遍历和距离计算,更新数组中到当前点的距离值。
- dis数组的更新,下一个点选用
dis数组中距离当前点最近的点开始,不断更新距离值,这个操作叫做松弛 - path数组, 本题没有用到,但是假如我们就要找到最短路径并且打印出该路径。我们就需要使用一个数组用于存放所走的路径。每次更新
dis数组时,说明我们找到一条更近的路径,我们就需要将这个节点更新到path数组当中。具体可以查阅Disjkstra算法学习的第一个链接。
回到本题
- 再回到这道题,其实已经很明显了。题目给定了一个带权有向图,并且指定从某个点出发,正好符合Dijkstra算法的使用场景。
- 重新理解提议,题目就是求到达所有点的最小路径的中取最大值。
- 首先构造有向图的邻接表。
- 从k点出发,如果遍历邻接表结束后,最终还有节点没有访问到。说明无法使所有节点都达到,返回
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以上,知识储备已就位,尝试写一下代码,AC!
代码
python3
class Solution:
# 根据当前节点,选出距离当前节点最近的节点
def closestNode(self, visited, node, dis):
temp = math.inf
cur_node = 0
for n in range(len(dis)):
if n not in visited and n != 0 and n != node:
if dis[n] < temp:
temp = dis[n]
cur_node = n
return cur_node
def networkDelayTime(self, times: List[List[int]], N: int, K: int) -> int:
# 构造邻接表/邻接矩阵
graph = [[math.inf for _ in range(N+1)] for _ in range(N+1)] # 多个(0,0),这样使符合题目中节点值等于下标
for t in times:
graph[t[0]][t[1]] = t[2]
for n in range(N+1):
graph[n][n] = 0
visited = set()
dis = [math.inf] * (N + 1) # 记录节点的距离,index代表数字,多个0
for n in range(N+1):
dis[n] = graph[K][n]
dis[0] = -1
dis[K] = 0
cur_node = K
for _ in range(N+1):
for d in range(1, len(dis)):
if (dis[cur_node] + graph[cur_node][d]) < dis[d]:
dis[d] = dis[cur_node] + graph[cur_node][d]
visited.add(cur_node)
cur_node = self.closestNode(visited, cur_node, dis)
result = max(dis)
return result if result < math.inf else -1