图论 作者:QWQ 更新于 2026-09-27 最短路优先队列Dijkstra

Dijkstra 最短路(堆优化)

单源最短路模板,O((n+m) log n),支持非负权图


代码

// 需要 <vector> <queue>,using ll = long long;
const ll INF = 1e18;

// g: 邻接表,g[u] 存放 {v, w}(u -> v,边权 w)
// 返回 dist[1..n],dist[i] 为 s 到 i 的最短距离,不可达为 INF
vector<ll> dijkstra(int n, const vector<vector<pair<int, ll>>>& g, int s) {
    vector<ll> dist(n + 1, INF);
    priority_queue<pair<ll, int>, vector<pair<ll, int>>, greater<>> pq;
    dist[s] = 0;
    pq.emplace(0, s);
    while (!pq.empty()) {
        auto [d, u] = pq.top();
        pq.pop();
        if (d > dist[u]) continue;          // 过期状态,跳过
        for (auto [v, w] : g[u]) {
            if (dist[v] > dist[u] + w) {
                dist[v] = dist[u] + w;
                pq.emplace(dist[v], v);
            }
        }
    }
    return dist;
}

说明

  • 只适用于边权非负的图;有负权请用 SPFA(可能被卡)或 Bellman-Ford。
  • if (d > dist[u]) continue; 这行很重要:同一个点可能被多次入队,跳过旧状态保证复杂度。
  • 稠密图(m ≈ n²)时朴素 O(n²) 版本可能更快。

典型应用

  • 洛谷 P4779【模板】单源最短路径(标准版);
  • 建反图求「所有点到某点」的最短路;
  • 分层图、拆点等技巧常与 Dijkstra 结合。