import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.Map;

public class test39 {
    // 定义节点类，表示图中的顶点
    public static class Node {
        public int value; // 节点的值，即编号
        public int in; // 进入该节点的边的数量
        public int out; // 从该节点出去的边的数量
        public ArrayList<Node> nexts; // 直接邻居，由当前节点出发能到达的节点列表
        public ArrayList<Edge> edges; // 与该节点相关的边的集合

        public Node(int value) {
            this.value = value;
            in = 0;
            out = 0;
            nexts = new ArrayList<>();
            edges = new ArrayList<>();
        }
    }

    // 定义边类，表示图中的边
    public static class Edge {
        public int weight; // 边的权重
        public Node from; // 边的起始节点
        public Node to; // 边的终止节点

        public Edge(int weight, Node from, Node to) {
            this.weight = weight;
            this.from = from;
            this.to = to;
        }
    }

    // 定义图类，包含节点和边的集合
    public static class Graph {
        public HashMap<Integer, Node> nodes; // 存储图中所有节点的映射，键为节点编号，值为节点对象
        public HashSet<Edge> edges; // 存储图中所有边的集合

        public Graph() {
            nodes = new HashMap<>();
            edges = new HashSet<>();
        }
    }

    // 根据二维数组创建图结构的方法
    public static Graph createGraph(Integer[][] matrix) {
        Graph graph = new Graph();

        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            // 获取权重、起始点和终止点的值
            Integer weight = matrix[i][0];
            Integer from = matrix[i][1];
            Integer to = matrix[i][2];

            // 如果图中没有起始点，则新建一个节点并添加到图中
            if (!graph.nodes.containsKey(from)) {
                graph.nodes.put(from, new Node(from));
            }
            // 如果图中没有终止点，则新建一个节点并添加到图中
            if (!graph.nodes.containsKey(to)) {
                graph.nodes.put(to, new Node(to));
            }
            // 获取起始点和终止点的节点对象
            Node fromNode = graph.nodes.get(from);
            Node toNode = graph.nodes.get(to);

            // 创建一条新的边并将其添加到图中
            Edge newEdge = new Edge(weight, fromNode, toNode);

            // 更新起始点和终止点的邻居列表和边的数量
            fromNode.nexts.add(toNode);
            fromNode.out++;
            toNode.in++;
            fromNode.edges.add(newEdge);
            graph.edges.add(newEdge);
        }
        return graph;
    }

    // Dijkstra算法实现，计算从指定起点到其他所有点的最短路径长度
    public static HashMap<Node, Integer> dijkstral(Node from) {
        HashMap<Node, Integer> distanceMap = new HashMap<>(); // 存储每个节点到起点的距离
        distanceMap.put(from, 0); // 起点到自己的距离为0

        HashSet<Node> selectNodes = new HashSet<>(); // 存储已经处理过的节点

        Node minNode = getMinDistanceAndUnselectedNode(distanceMap, selectNodes); // 获取未处理的节点中距离最小的节点

        while (minNode != null) { // 当还有未处理的节点时继续循环
            int distance = distanceMap.get(minNode); // 获取当前节点到起点的距离
            for (Edge edge : minNode.edges) { // 遍历当前节点的所有邻居节点
                Node toNode = edge.to; // 获取邻居节点
                if (!distanceMap.containsKey(toNode)) { // 如果邻居节点还未处理过，则添加其到距离映射表中
                    distanceMap.put(toNode, distance + edge.weight);
                } else { // 如果邻居节点已处理过，则更新其到起点的距离（如果新的距离更短）
                    distanceMap.put(edge.to, Math.min(distanceMap.get(toNode), distance + edge.weight));
                }
            }
            selectNodes.add(minNode); // 将当前节点标记为已处理
            minNode = getMinDistanceAndUnselectedNode(distanceMap, selectNodes); // 获取下一个未处理的节点中距离最小的节点
        }
        return distanceMap; // 返回所有节点到起点的最短距离映射表
    }

    // 辅助方法：获取未处理的节点中距离最小的节点
    public static Node getMinDistanceAndUnselectedNode(HashMap<Node, Integer> distanceMap, HashSet<Node> touchedNodes) {
        Node minNode = null; // 初始化最小距离节点为null
        int minDistance = Integer.MAX_VALUE; // 初始化最小距离为最大整数值
        for (Map.Entry<Node, Integer> entry : distanceMap.entrySet()) { // 遍历距离映射表
            Node node = entry.getKey(); // 获取节点
            int distance = entry.getValue(); // 获取节点到起点的距离
            if (!touchedNodes.contains(node) && distance < minDistance) { // 如果节点未处理且距离小于当前最小距离
                minNode = node; // 更新最小距离节点
                minDistance = distance; // 更新最小距离
            }
        }
        return minNode; // 返回最小距离节点
    }
}