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修改图边权重

来源：dev.to 2024-09-01 23:37:03 0浏览收藏

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golang学习网今天将给大家带来《修改图边权重》，感兴趣的朋友请继续看下去吧！以下内容将会涉及到等等知识点，如果你是正在学习文章或者已经是大佬级别了，都非常欢迎也希望大家都能给我建议评论哈~希望能帮助到大家！

2699。修改图边权重

难度：难

主题：图、堆（优先级队列）、最短路径

给你一个无向加权连通图，其中包含标记为0到n - 1的n个节点，以及一个整数数组edges，其中edges[i] = [a_i, b _i, w_i] 表示节点 a_i 和 b_i 之间有一条边，权重为 w_i.

某些边的权重为 -1 (w_i = -1)，而其他边的权重为正 (w_i > 0)。

你的任务是修改所有边的权重为-1，方法是在[1, 2 * 109范围内分配^正整数值 ] 使得节点源和目的地之间的最短距离变得等于整数目标。如果有多次修改使源和目的地之间的最短距离等于目标，则其中任何一个都将被视为正确。

如果可以使从源到目的地的最短距离等于目标，则返回以任意顺序包含所有边（甚至未修改的边）的数组，如果不可能，则返回空数组 .

注意：不允许修改初始为正权重的边的权重。

示例1：

修改图边权重

输入： n = 5，边 = [[4,1,-1],[2,0,-1],[0,3,-1],[4,3,-1] ]，源 = 0，目的地 = 1，目标 = 5
输出： [[4,1,1],[2,0,1],[0,3,3],[4,3,1]]
解释：上图显示了对边缘的可能修改，使得从 0 到 1 的距离等于 5。

示例2：

修改图边权重

输入： n = 3，边 = [[0,1,-1],[0,2,5]]，源 = 0，目的地 = 2，目标 = 6
输出： []
解释： 上图包含初始边。通过修改权重-1的边是不可能使从0到2的距离等于6的。因此，返回一个空数组。

示例 3：

修改图边权重

输入： n = 4，边 = [[1,0,4],[1,2,3],[2,3,5],[0,3,-1]]，源= 0，目的地 = 2，目标 = 6
输出： [[1,0,4],[1,2,3],[2,3,5],[0,3,1]]
解释：上图显示了修改后的图，其中从 0 到 2 的最短距离为 6。

约束：

1 <=n <=100
1 <= edges.length <= n * (n - 1) / 2
边[i].length == 3
0 <= a_i, b_i < n
w_i = -1 或 1 <= w_i <= 10⁷
a_i != b_i
0 <= 源，目标 < n
来源！=目的地
1 <= 目标 <= 10⁹
图是连通的，不存在自环或重复边

提示：

首先，检查是否确实可以使从源到目的地的最短路径等于目标。
如果在没有修改边的情况下从源到目的地的最短路径小于目标，则这是不可能的。
如果从源到目的地的最短路径（包括要修改的边并为其分配临时权重 1）大于目标，那么它也是不可能的。
假设我们可以找到一条可修改的边 (u, v)，使得从源到 u 的最短路径长度 (dis1) 加上从 v 到目的地的最短路径长度 (dis2) 小于目标 (dis1) + dis2 < target)，那么我们可以将其权重更改为“target - dis1 - dis2”。
对于所有其他仍具有权重“-1”的边，将权重更改为足够大的数字（目标、目标 + 1 或 200000000 等）。

解决方案：

我们可以将方法分解如下：

方法：

对现有权重进行初步检查：
- 首先，我们仅使用权重为正的边计算从源到目的地的最短路径，忽略权重为 -1 的边。
- 如果这个距离已经大于目标，那么就不可能修改-1边来达到目标，所以我们返回一个空数组。
临时分配权重 1：
- 接下来，为所有权重为-1的边分配临时权重1，并重新计算最短路径。
- 如果这个最短路径仍然大于目标，那么就不可能达到目标，所以我们返回一个空数组。
修改特定边权重：
- 迭代权重为-1的边缘并识别可以调整以完全匹配目标距离的边缘。这是通过调整边缘的权重来完成的，这样往返于该边缘的路径的组合距离就可以得出准确的目标距离。
- 对于任何剩余的 -1 边，分配足够大的权重（例如 2 * 10^9）以确保它们不会影响最短路径。
返回修改后的边：
- 最后，返回修改后的边列表。

让我们用 php 实现这个解决方案：2699。修改图边权重

<?php
private $kMax = 2000000000;

 /**
  * @param $n
  * @param $edges
  * @param $source
  * @param $destination
  * @param $target
  * @return array|mixed
  */
 function modifiedGraphEdges($n, $edges, $source, $destination, $target) {
    ...
    ...
    ...
    /**
     * go to ./solution.php
     */
 }

 /**
  * @param $graph
  * @param $src
  * @param $dst
  * @return int|mixed
  */
 function dijkstra($graph, $src, $dst) {
    ...
    ...
    ...
    /**
     * go to ./solution.php
     */
 }


// Example usage:

// Example 1
$n = 5;
$edges = [[4,1,-1],[2,0,-1],[0,3,-1],[4,3,-1]];
$source = 0;
$destination = 1;
$target = 5;
print_r(modifyGraphEdgeWeights($n, $edges, $source, $destination, $target)); // Output: [[4,1,1],[2,0,1],[0,3,3],[4,3,1]]

// Example 2
$n = 3;
$edges = [[0,1,-1],[0,2,5]];
$source = 0;
$destination = 2;
$target = 6;
print_r(modifyGraphEdgeWeights($n, $edges, $source, $destination, $target)); // Output: []

// Example 3
$n = 4;
$edges = [[1,0,4],[1,2,3],[2,3,5],[0,3,-1]];
$source = 0;
$destination = 2;
$target = 6;
print_r(modifyGraphEdgeWeights($n, $edges, $source, $destination, $target));  // Output: [[1,0,4],[1,2,3],[2,3,5],[0,3,1]]
?>