用 Python 检查边长受限路径是否存在的程序

pythonserver side programmingprogramming更新于 2025/12/7 23:08:17

假设我们有一个无向加权图,该图有 n 个节点,使用一个 edgeList,其中 edgeList[i] 有三个参数 (u, v, w),表示有一条从 u 到 v 的路径,其距离为 w。我们还有另一个查询数组,其中 query[i] 有 (p, q, lim)。此查询试图询问是否有一条从 p 到 q 的路径(直接或通过其他节点),其距离小于 lim。我们必须返回一个包含每个查询的 True/False 结果的数组。

因此,如果输入如下

则输出将为 [True, False, True]。因为要从 1 到 4,我们可以遵循路径 1 -> 3 -> 4,成本为 11,第二个为假,因为我们不能使用小于 3 的成本从 2 到 3,最后一个为真,因为我们可以使用路径 1 -> 3 -> 从 1 到 2 2,成本为 14,小于 15。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤 −

  • parent := 从 0 到 n 的列表

  • rank := 大小为 n+1 的列表并用 0 填充

  • 定义一个函数 find() 。这将获取 parent,x

  • 如果 parent[x] 与 x 相同,则

    • 返回 x

  • parent[x] := find(parent, parent[x])

  • 返回 parent[x]

  • 定义一个函数 union() 。这将获取父级、a、b

  • a := find(parent, a)

  • b := find(parent, b)

  • 如果 a 与 b 相同,则

    • 返回

  • 如果 rank[a] < rank[b],则

    • parent[a] := b

  • 否则当 rank[a] > rank[b],则

    • parent[b] := a

  • 否则,

    • parent[b] := a

    • rank[a] := rank[a] + 1

  • 从主方法执行以下操作 −

  • 根据权重参数对 edgeList 进行排序

  • res := 包含查询数量的数组,并用 0 填充

  • queries := 查询中每个索引 i 和值 ch 的对 (i, ch) 列表

  • 根据限制参数对查询进行排序

  • ind := 0

  • 对于查询中的每个索引 i 三元组 (a, b, w),执行

    • 当 ind < edgeList 的大小和 edgeList[ind, 2] < w 时,执行

      • union(parent, edgeList[ind, 0])

      • ind := ind + 1

    • res[i] := find(parent, a) 与 find(parent, b) 相同

  • 返回 res

示例

让我们看看下面的实现以便更好地理解

def solve(n, edgeList, queries):
   parent = [i for i in range(n+1)]

   rank = [0 for i in range(n+1)]

   def find(parent, x):

      if parent[x] == x:
         return x
      parent[x] = find(parent, parent[x])
      return parent[x]

   def union(parent, a, b):

      a = find(parent, a)
      b = find(parent, b)

      if a == b:
         return

      if rank[a] < rank[b]:
         parent[a] = b
      elif rank[a] > rank[b]:
         parent[b] = a
      else:
         parent[b] = a
         rank[a] += 1

   edgeList.sort(key = lambda x: x[2])
   res = [0] * len(queries)
   queries = [[i, ch] for i, ch in enumerate(queries)]
   queries.sort(key = lambda x: x[1][2])

   ind = 0
   for i, (a, b, w) in queries:

      while ind < len(edgeList) and edgeList[ind][2] < w:
         union(parent, edgeList[ind][0], edgeList[ind][1])
         ind += 1

      res[i] = find(parent, a) == find(parent, b)
   return res

n = 4
edgeList = [(1,2,16),(1,3,8),(2,4,3),(2,3,6),(4,3,3),]
queries = [(1,4,12),(2,3,3),(1,2,15)]
print(solve(n, edgeList, queries))

输入

4, [(1,2,16),(1,3,8),(2,4,3),(2,3,6),(4,3,3)],[(1,4,12),(2,3,3),(1,2,15)]

输出

[True, False, True]

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