有向无环图的最长路径【Java实现】
创始人
2024-06-02 08:33:36

题目描述

现有一个共n个顶点、m条边的有向无环图(假设顶点编号为从0n-1),求图的所有路径中边权之和的最大值(不固定起点和终点)

输入描述

第一行两个整数n、m(1≤n≤100,0≤m≤n(n−1)),分别表示顶点数、边数;

接下来m行,每行三个整数u、v、w(0≤u≤n−1,0≤v≤n−1,u≠v,1≤w≤100),表示一条边的起点和终点的编号及边权。数据保证不会有重边

输出描述

输出一个整数,表示路径上边权之和的最大值

样例

输入

6 7
0 1 1
0 2 2
1 3 3
1 4 4
2 4 2
3 5 2
4 5 3

输出

8
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思路分析

  • 题目不限制起点终点,因此根据贪心的原则,有路径就应该试着走一走,同时应该把每个顶点都当作起点试一遍
  • 如果我们能够知道由当前顶点i出发的最大权值之和,再通过比较各个权值之和选出最大值maxVal,就可以作为我们的答案。因此问题关键在于:如何记录由当前顶点i出发的最大权值之和?由此我们可以考虑使用动态规划
  • 设置g[n][n]用来存放顶点和边的关系,设置dp数组,其中dp[i]代表由当前顶点i出发所能得到的最大权值之和
  • 假设当前顶点i到顶点j之间有路径,那么由dp[i]的取值无非只有两种:
    1. dp[i]本身,即当前知道的i出发能够得到的权值之和,但是由于我们对dp的处理还不完全,因此此时的权值之和不一定是最大的
    2. dp[j] + g[i][j],即顶点i到顶点j的权重加上从j出发能够得到的权值之和
    3. 选择其中最大的作为dp[i]真正的值【此时i是固定的,j是变化的】
  • 此处可以做一个优化,即当dp[i]>0时直接返回dp[i],因为此时说明dp[i]已经被处理过,内部存储的就是从i点出发的最大值,不需要重复处理
  • 最后可以得到整体被处理好的数组dp,其中的最大值就是我们的答案

代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);int n = scanner.nextInt();int m = scanner.nextInt();// 存放地图int g[][] = new int[n][n];// dp[i]代表从 i 出发能够得到的最大权重之和int dp[] = new int[n];// 对图进行初始化for (int i = 0; i < m; i++) {int u = scanner.nextInt();int v = scanner.nextInt();int w = scanner.nextInt();g[u][v] = w;}int maxVal = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {maxVal = Math.max(maxVal, getDAGMaxLength(g, dp, i, n));}System.out.println(maxVal);}// 返回从 i 出发的有向无环图最大权值之和路径public static int getDAGMaxLength(int g[][], int dp[], int i, int n) {// 说明 i 点已经处理过,不需要重复计算if (dp[i] > 0) {return dp[i];}for (int j = 0; j < n; j++) {// i 到 j 有路可走if (g[i][j] > 0) {// 看看从 j 出发的最大权值之和 + 当前顶点 i 到 j 的权重是否大于直接从 i 出发的最大权值之和dp[i] = Math.max(dp[i], getDAGMaxLength(g, dp, j, n) + g[i][j]);}}return dp[i];}}

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