Prim 算法求最小生成树
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不易.
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2024-04-04 22:42:47
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Prim算法求最小生成树
题目背景
给定一个 n 个点 m 条边的无向图,图中可能存在 重边 和 自环,边权可能为负数
求最小生成树的边权权重之和,如果不存在则输出 impossible
最小生成树
给定一张边带权的无向图 G = (V,E),其中 V 表示图中点的集合,E表示图中边的集合,n = | V |,m = | E |
由 V 中的全部 n 个顶点和 E 中 n - 1 条边构成的无向连通子图被称为 G 的一棵生成树,其中边的权值之和最小的生成树被称为无向图 G 的最小生成树
我的码码
Prim 算法用来解决 稀疏图 的最小生成树
Prime 算法的本质是 贪心,与 Dijkstra I 十分类似(Dijkstra I 是更新到起始点的距离,Prim 是更新到集合的距离),每次找出 不在集合内的,距离集合距离最小的点
如果当前的点,不是第一个的话,其到集合将会有一个距离 dis,dis 不为 0x3f3f3f3f 的话,证明此点可以走到集合,否则走不到
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 510;
int g[N][N]
int d[N];
// d[] 存的是每个点到集合的最短距离
bool st[N];
int n, m, a, b, c;
int prim() {
int res = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
int t = -1;
for (int j = 1; j <= n; j++)
if (!st[j] && (t == -1 || d[t] > d[j])) t = j;
if (i != 1 && d[t] == 0x3f3f3f3f) return 0x3f3f3f3f;
// 此点无法抵达集合, 即无法生成最小生成树
if (i != 1) res += d[t];
st[t] = true;
for (int j = 1; j <= n; j++) d[j] = min(d[j], g[t][j]);
/*
此处便是 dijstra 与 prim 的区别
dijstra 是存第 i 点到源点的最小距离 d[j] = min(d[j], d[t] + g[t][j])
由于此时 t 点已经在集合里,所以
prime 是存第 i 点到集合的最小距离 d[j] = min(d[j], g[t][j])
*/
}
return res;
}
signed main() {
ios::sync_with_stdio(false);
cin.tie(0); cout.tie(0);
memset(g, 0x3f, sizeof(g));
memset(d, 0x3f, sizeof(d));
cin >> n >> m;
for (int i = 1; i <= m; i++) {
cin >> a >> b >> c;
g[a][b] = g[b][a] = min(g[a][b], c); // 无向图,邻接矩阵不仅存 a->b g[a][b] 还得存 b -> a g[b][a]
}
int k = prim();
if (k == 0x3f3f3f3f) cout << "impossible" << endl;
else cout << k << endl;
return 0;
}