最小生成树算法你会了吗? (2)

image

思路:

Kruskal算法为了提高每次贪心选择时查找最短边的效率,可以先将图G中的边按代价从小到大排序,则这个操作的时间复杂度为O(eloge),其中e为无向连通网中边的个数。对于两个顶点是否属于同一个连通分量,可以用并查集的操作将其时间性能提高到O(e),所以,Kruskal算法的时间性能是O(eloge)。

将所有的边按权重从小到大排序O(elog(e))

枚举每条边a,b,权重为c

if a,b两点不连通 O(e)

​ 将 a,b边加入集合中

注意:

​ (1)操作2,判断是否为同一个连通分量;合并顶点——>并查集

​ (2)需要使用变量cnt来记录加入集合的边数,若cnt < n - 1表明不能遍历所有点

image

存储:

​ 不用复杂的数据结构,用结构体将边存下来即可!

【题目描述】

acwing859

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 VV 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 vv 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≤n≤105,
1≤m≤2∗105,
图中涉及边的边权的绝对值均不超过 10001000。

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

【参考代码】

#include <iostream> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int N = 1e5 + 10, M = 2 * N, INF = 0x3f3f3f3f; int p[N]; //存储祖宗节点 int n, m; //结构体:存边 struct Edge { int a,b,w; bool operator< (const Edge &W)const // 重载,方便比较大小(按边权重大小排序) { return w < W.w; } }edges[M]; // 并查集操作 —— 返回祖宗节点 + 路径压缩 int find(int x) { if(p[x] != x) p[x] = find(p[x]); return p[x]; } int kruskal() { sort(edges, edges + m); // 将边升序排序 // 初始化并查集 for (int i = 1; i <= n; i ++ ) p[i] = i; int res = 0, cnt = 0; for (int i = 0; i < m; i ++ ) // 每轮拿到最短边 { int a = edges[i].a, b = edges[i].b, w = edges[i].w; //如果 a,b两点不连通,则合并 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}; // 存边 } int t = kruskal(); if(t == INF) puts("impossible"); else printf("%d", t); return 0; }

学习内容源自:

​ acwing算法基础课

注:如果文章有任何错误或不足,请各位大佬尽情指出,评论留言留下您宝贵的建议!如果这篇文章对你有些许帮助,希望可爱亲切的您点个赞推荐一手,非常感谢啦

最小生成树算法你会了吗?

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/zgwwyj.html