Prim算法求最小生成树
题目描述
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。
求最小生成树的树边权重之和,如果最小生成树不存在则输出 impossible
。
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。
输入格式
第一行包含两个整数 $n$ 和 $m$。
接下来 $m$ 行,每行包含三个整数 $u,v,w$ ,表示点 $u$ 和点 $v$ 之间存在一条权值为 $w$ 的边。
输出格式
共一行,若存在最小生成树,则输出一个整数,表示最小生成树的树边权重之和,如果最小生成树不存在则输出 impossible
。
数据范围
$1 \le n \le 500,1 \le m \le 105$,
图中涉及边的边权的绝对值均不超过 $10000$。
输入样例:
4 5
1 2 1
1 3 2
1 4 3
2 3 2
3 4 4
输出样例:
6
普里姆算法(Prim算法),图论中的一种算法,可在加权连通图里搜索最小生成树。
与dijkstra算法极其相似,
只有红字部分与dijkstra不一样
S:当前已经在联通块中的所有点的集合
1. dist[i] = inf
2. for n 次
t<-S外离S最近的点
利用t更新S外点到S的距离
st[t] = true
n次迭代之后所有点都已加入到S中
联系:Dijkstra算法是更新到起始点的距离,Prim是更新到集合S的距离
代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 505,M = 100005,INF = 0x3f3f3f3f;
int g[N][N],dist[M],n,m;
bool st[M];
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;
}
int main(){
memset(g,0x3f,sizeof g);
cin >> n >> m;
while(m --){
int a,b,c;
cin >> a >> b >> c;
g[a][b] = g[b][a] = min(g[a][b],c);
}
int t = prim();
if(t == INF){
puts("impossible");
return 0;
}
cout << t << endl;
return 0;
}