#include <climits>
#include <iostream>
#include <set>
#include <vector>
using namespace std;
// spravíme si struct na uloženie hrany:
// "to" je kam vedie, "length" je jej dĺžka
struct edge { int to, length; };
// funkcia dijkstra() vráti dĺžku najkratšej cesty v grafe "graph"
// z vrcholu "source" do vrcholu "target"
// v "graph" musia mať všetky hrany nezáporné dĺžky
// všimnite si odovzdanie parametru "graph" const-referenciou, aby sa
// zbytočne nekopíroval
int dijkstra(const vector< vector<edge> > &graph, int source, int target) {
// inicializácia: vzdialenosť "source" je 0, ostatné vrcholy nekonečno
vector<int> min_distance( graph.size(), INT_MAX );
min_distance[ source ] = 0;
// active_vertices je množina obsahujúca záznamy tvaru "(d,v)"
// kde "v" je ešte nespracovaný vrchol
// a "d" je doteraz najlepšia známa vzdialenosť zo "source" do "v"
// keďže set<> v C++ je usporiadaný, je táto množina usporiadaná primárne
// podľa vzdialenosti od "source"
set< pair<int,int> > active_vertices;
active_vertices.insert( {0,source} );
// dokola opakujeme:
// vyber nespracovaný vrchol najbližší ku "source"
// tento vrchol je odteraz definitívne spracovaný
// prejdi všetky hrany z neho a skús zmenšiť vzdialenosti do susedov
while (!active_vertices.empty()) {
// zisti, ktorý vrchol ideme spracúvať
int where = active_vertices.begin()->second;
// ak je to "target", sme hotoví
if (where == target) return min_distance[where];
// zmaž jeho záznam spomedzi vrcholov čakajúcich na spracovanie
active_vertices.erase( active_vertices.begin() );
// prejdi všetky hrany vychádzajúce z "where"
for (const auto &ed : graph[where])
// pozri, či touto hranou niečo zlepšíme
if (min_distance[ed.to] > min_distance[where] + ed.length) {
// ak vieme zlepšiť vzdialenosť do "ed.to", zmažeme starý
// záznam o tomto vrchole ...
// (ak mal doteraz min_distance == INT_MAX a teda ešte nemal
// záznam v active_vertices, nič sa nezmaže)
active_vertices.erase( { min_distance[ed.to], ed.to } );
// ... zlepšíme mu zapamätanú vzdialenosť ...
min_distance[ed.to] = min_distance[where] + ed.length;
// ... a vyrobíme o ňom nový záznam
active_vertices.insert( { min_distance[ed.to], ed.to } );
}
}
// ak sme sa dostali až sem, cesta zo "source" do "target" neexistuje
return INT_MAX;
}
int main() {
// test na miniatúrnom grafe:
// (0) ---1--> (1) ---1---> (2) ---1--> (3)
// \ /
// -----------------2--------------->
vector< vector<edge> > graph = { { {1,1}, {3,2} }, { {2,1} }, { {3,1} }, { } };
cout << dijkstra(graph,0,3) << endl; // vypíše 2
cout << dijkstra(graph,0,2) << endl; // vypíše 2
cout << dijkstra(graph,1,2) << endl; // vypíše 1
cout << dijkstra(graph,2,0) << endl; // vypíše INT_MAX
}