洛谷P2330 [SCOI2005]繁忙的都市

本文深入探讨了最小生成树问题,介绍了Prim和Kruskal两种经典算法,详细讲解了Prim算法的具体实现过程,并通过代码示例展示了如何在给定的图中找到满足特定条件的最小生成树。

题面

n(1<=n<=300)个顶点,m(1<=m<=100000)条边,边有权值c(1<=c<=10000),越小代表选中越优。求应选中的边的最大值。

约束:
1.选中的所有边必须覆盖所有端点
2.在满足要求1的情况下,选中边尽量少。
3.在满足要求1、2的情况下,改造的那些道路中权值最大的道路分值尽量小。

分析

题目的约束表明这是一个最小生成树的题目,通用的做法有Prim和Kruskal两种。
前者步骤:选中一个最短边,然后加入与其相连的最短边(即加入一个顶点),以此类推。在每一步都加入一个未被选过且与某个已选中点相邻的点,达到n个点时即完成,复杂度O(n^2),n为顶点数,适合稠密图。

后者步骤:每一步都选择最短的边,不会构成环时即加入,加入n-1条边即可。复杂度O(eloge),e为边数,适合稀疏图。

代码

用了Prim代码(复习一下)

#include "cstdlib"
#include "iostream"
#include "cstdio"
#include "cstring"
#include<algorithm>
#include<queue>
using namespace std;
int route[305][305];
int vis[305];//是否已经加入
struct Edge
{
	int u,v, w;
	Edge() {}
	Edge(int u,int v,int w):u(u),v(v),w(w){}
	bool operator < (const Edge&other)const//小根堆,方便每次直接取出相连的最短边
	{
		if (w >= other.w) { return 1; }
		else return 0;
	}
};
priority_queue<Edge>q;//保存与已选中点相连的其他点
int main()
{
	ios::sync_with_stdio(false);
	int ans = 0;
	int n,m,u,v,c,minu,minv,minc=2e8;
	cin >> n>>m;
	for (int i = 1; i <= n; i++)
		for (int j = 1;j <= n;j++)route[i][j] = 2e8;
	for (int i = 0; i < m; i++)
	{
		cin >> u >> v >> c;
		route[u][v] = min(route[u][v], c);
		route[v][u] = min(route[v][u],c);
		if (c < minc)
		{
			minc = c;minu = u;minv = v;
		}
	}
	q.push(Edge(minu, minv, minc));
	Edge temp;
	for (int i = 0; i < n-1; i++)
	{
		Edge temp = q.top();
		q.pop();
		while (vis[temp.v]) { temp = q.top();q.pop();}
		minu = temp.u;minv = temp.v;ans = max(temp.w, ans);
		vis[minv] = 1;vis[minu] = 1;
		for (int j = 1;j <= n;j++) {
			if (!vis[j]) {
				if(route[minu][j]<=10000)q.push(Edge(minu, j, route[minu][j]));
				if (route[minv][j] <= 10000)q.push(Edge(minv, j, route[minv][j]));
			}
		}
	}
	cout << n-1<<" "<<ans;
	return 0;
}

重题P1547(相当于只变了数据规模)

### 解题思路 洛谷 P4160 [SCOI2009] 生日快乐 这道题的核心在于递归与分治策略。题目要求将一个矩形蛋糕切成若干块,使得每一块的长宽比的最大值最小。由于每一块的长宽比是独立的,因此可以通过递归的方法,将问题分解为子问题来求解。 #### 核心思路: 1. **递归切分**:每次将蛋糕分成两部分,并递归地对这两部分进行同样的操作,直到只剩一块为止。 2. **枚举切分方式**:对于每一层递归,需要枚举所有可能的切分方式(横向或纵向),以及每一块的大小比例。 3. **取最大值与最小值**:每一步递归中,选择切分方式使得两部分的最大长宽比尽可能小。 #### 关键点: - **长宽比处理**:为了保证长宽比的计算准确,需要确保长边在分子,短边在分母。 - **切分方式枚举**:枚举所有可能的切分比例,确保没有遗漏。 - **递归终止条件**:当只剩一块时,直接返回当前长宽比。 ### 代码示例 以下是一个完整的代码实现,展示了如何通过递归方法解决这个问题: ```cpp #include <iostream> #include <cstdio> #include <algorithm> using namespace std; int x, y, n; // 计算最大公约数 int gcd(int x, int y) { if (y == 0) return x; return gcd(y, x % y); } // 递归函数,用于计算最小的长宽比 double qie(int x, int y, int n) { if (x < y) swap(x, y); // 保证x是较长边 int g = gcd(x, y); if (g != 1) { x /= g; y /= g; } if (n == 1) return static_cast<double>(x) / y; // 终止条件 double ans = 10000000; for (int i = 1; i < n; ++i) { // 横向切分 ans = min(ans, max(qie(x * i, y * n, i), qie(x * (n - i), y * n, n - i))); // 纵向切分 ans = min(ans, max(qie(x * n, y * i, i), qie(x * n, y * (n - i), n - i))); } return ans; } int main() { scanf("%d%d%d", &x, &y, &n); printf("%.6lf\n", qie(x, y, n)); return 0; } ``` ### 代码解析 1. **gcd函数**:用于化简长宽比,避免浮点数计算误差。 2. **qie函数**: - 首先交换长宽,确保长边在前。 - 化简长宽比的分数,避免重复计算。 - 递归终止条件:当只剩一块时,返回长宽比。 - 枚举所有可能的切分方式,取最小的长宽比。 3. **main函数**:读取输入并调用递归函数,输出结果。 ### 复杂度分析 - **时间复杂度**:由于每次递归会枚举所有可能的切分方式,时间复杂度为指数级,但由于数据范围较小,可以通过递归直接解决。 - **空间复杂度**:递归深度由切分次数决定,空间复杂度较低。 ### 总结 这道题通过递归的方式,将大问题分解为子问题,结合枚举所有可能的切分方式,最终找到最优解。递归与分治策略是解决此类问题的核心思想。 ---
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