python-3.x 为什么在Leetcode 1129挑战中总是找不到最短路径?[已关闭]

w7t8yxp5  于 2023-02-14  发布在  Python
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我正在尝试解决LeetCode问题1129. Shortest Path with Alternating Colors
给定一个整数n,它是有向图中的节点数,图中的节点标记为0n - 1,每条边都是红色或蓝色的,可能有自边和平行边。
您将获得两个数组redEdgesblueEdges,其中:
redEdges[i] = [aᵢ, bᵢ]指示在图中存在从节点aᵢ到节点bᵢ的有向红边,并且blueEdges[j] = [uⱼ, vⱼ]指示在图中存在从节点uⱼ到节点vⱼ的有向蓝边。
返回一个长度为n的数组answer,其中每个answer[x]是从节点0到节点x的最短路径的长度,使得边缘颜色沿着路径交替,或者-1,如果这样的路径不存在。

示例1:

Input: n = 3, redEdges = [[0,1],[1,2]], blueEdges = []
Output: [0,1,-1]

下面是我解决这个问题的代码:

class Solution:
    def shortestAlternatingPaths(self, n: int, redEdges: List[List[int]], blueEdges: List[List[int]]) -> List[int]:

        res = [0] + [-1]*(n-1)

        Red = defaultdict(list)
        Blue = defaultdict(list)

        for x,y in redEdges:
            if x!=0 or y!=0: 
                Red[x].append(y)

        for x,y in blueEdges:
            if x!=0 or y!=0:
                Blue[x].append(y)

        def dfs(vertex,color,cost):
        
            if color == "red":
                for x in Red[vertex]:
                    if res[x] != -1:
                        res[x] = min(cost,res[x])
                    else:
                        res[x] = cost

                    if vertex in Red.keys():
                        del Red[vertex]
                    dfs(x,"blue",cost+1)

            else:
                for x in Blue[vertex]:
                    if res[x] != -1:
                        res[x] = min(cost,res[x])
                    else:
                        res[x] = cost

                    if vertex in Blue.keys():
                        del Blue[vertex]
                    dfs(x,"red",cost+1)

        dfs(0,"red",1)
        dfs(0,"blue",1)

        return res

但对于以下输入:

redEdges=[[2,2],[0,1],[0,3],[0,0],[0,4],[2,1],[2,0],[1,4],[3,4]]
blueEdges=[[1,3],[0,0],[0,3],[4,2],[1,0]]

...我的输出是:

[0,1,4,1,1]

但正确的解决办法是:

[0,1,2,1,1]

...因为存在从节点0到节点2的路径,如下所示:

red      blue
0 -----> 4 -----> 2

我不知道为什么我的代码没有给出2,因为这个路径应该通过我的DFS算法找到。
我认为它可能是[0,0]边的东西,但它似乎对解决方案没有影响。
我的代码有什么问题?

ccrfmcuu

ccrfmcuu1#

问题是你的代码删除了它访问过的顶点,但是在回溯时没有恢复它,有可能从顶点0到你刚刚删除的顶点还有另一条路径需要遍历,而且是一条更短的路径。
下面是演示该问题的示例输入:

redEdges = [[0,1],[2,3],[0,3]]
blueEdges = [[1,2],[3,4]]

您的代码将正确创建以下邻接列表:

Red = {0: [1, 3], 2: [3]}
Blue = {1: [2], 3: [4]}

使用dfs,路径0,1,2,3,4将被访问,并且在此遍历期间,这些字典中的所有键将被删除。由于从0开始的输出边上的循环仍然有效,dfs将仍然沿着从0到3的红色边。但是在那里它找不到蓝边,因为关键字3已经不在那里了,所以算法找不到从0到4的更短路径,也就是0,3,4
这不是你的问题,但是BFS更适合于寻找最短路径。我建议你修改算法,用BFS代替。
为了得到一个完整的答案,这里有一个使用BFS的扰流板解决方案:
class Solution: def shortestAlternatingPaths(self, n, redEdges, blueEdges): # Build a separate adjacency list for each color adj = [[[] for _ in range(n)], [[] for _ in range(n)]] for i, edges in enumerate((redEdges, blueEdges)): for x, y in edges: if x or y: adj[i][x].append(y) # Collect shortest distances for each color separately res = [[0] + [-1] * (n-1), [0] + [-1] * (n-1)] # Start BFS at node 0, traversing with either color frontier = [(0, 0), (0, 1)] distance = 1 while frontier: # BFS loop nextfrontier = [] for node, color in frontier: for neighbor in adj[color][node]: # If not yet visited with this color... if res[color][neighbor] == -1: res[color][neighbor] = distance nextfrontier.append((neighbor, 1-color)) frontier = nextfrontier distance += 1 # Get the minimum distance per node from the two color alternatives return [min(a, b) if min(a, b) > -1 else max(a, b) for a, b in zip(*res)]

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