开局一图:
先看一下最小生成树的定义
从上到下依次讲:
朴素版Prim算法:
第一步:先把所有距离初始化成正无穷
第二步:迭代$n$次,执行以下步骤:
- 找到不在集合里面距离最近的点$t$,集合里存的是在最小生成树里面的点。
- 用$t$更新其他点到集合的距离。
其实也就跟朴素版Dijkstra算法差不多,一些细节也一样,所以不用讲太细,不信回去看。
最常见的题差不多就是在一些城市之间铺公路,然后要所有城市联通,问最少费用是多少。
Look 这道题
是一个稠密图,从刚开始的图来看用Prim最适合。
代码:
int prim(){
memset(dist, 0x3f, sizeof dist);
int res = 0;
for (int i = 0; i < n; i++){
int t = -1;
for (int j = 1; j <= n; j ++ )
if (!st[j] && (t == -1 || dist[t] > dist[j]))
t = j;
if (i && dist[t] == INF) return INF;
if (i) res += dist[t];
st[t] = true;
for (int j = 1; j <= n; j ++ ) dist[j] = min(dist[j], g[t][j]);
}
return res;
}
堆优化版Prim算法:
跟Dijkstra差不多,用堆来模拟。
一般考试时不会用,因为代码比较长,思路也没有Kruskal算法简单。
Kruskal算法:
第一步:将所有边按权重从小到大排序排序。
第二步:枚举每条边$a, b$权重为$c$。
如果$a, b$不联通,就把他加到集合里面去。而这一步可以用并查集。
代码:
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 100010, M = 200010, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, m;
int p[N];
struct Edge
{
int a, b, w;
bool operator< (const Edge &W)const
{
return w < W.w;
}
}edges[M];
int find(int x)
{
if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]);
return p[x];
}
int kruskal()
{
sort(edges, edges + m);
for (int i = 1; i <= n; i ++ ) p[i] = i; // 初始化并查集
int res = 0, cnt = 0;
for (int i = 0; i < m; i ++ )
{
int a = edges[i].a, b = edges[i].b, w = edges[i].w;
a = find(a), b = find(b);
if (a != b)
{
p[a] = b;
res += w;
cnt ++ ;
}
}
if (cnt < n - 1) return INF;
return res;
}
int main()
{
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 0; i < m; i ++ )
{
int a, b, w;
scanf("%d%d%d", &a, &b, &w);
edges[i] = {a, b, w};
}
int t = kruskal();
if (t == INF) puts("impossible");
else printf("%d\n", t);
return 0;
}