还是畅通工程(kruskal)

本文介绍了一种基于kruskal算法求解最小生成树的方法,用于计算在给定的村庄间距离表下,实现全省任意两个村庄间公路交通所需的最小公路总长度。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

还是畅通工程

Time Limit: 4000/2000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 65536/32768 K (Java/Others)
Total Submission(s): 20531    Accepted Submission(s): 9117

Problem Description
某省调查乡村交通状况,得到的统计表中列出了任意两村庄间的距离。省政府“畅通工程”的目标是使全省任何两个村庄间都可以实现公路交通(但不一定有直接的公路相连,只要能间接通过公路可达即可),并要求铺设的公路总长度为最小。请计算最小的公路总长度。
Input
测试输入包含若干测试用例。每个测试用例的第1行给出村庄数目N ( < 100 );随后的N(N-1)/2行对应村庄间的距离,每行给出一对正整数,分别是两个村庄的编号,以及此两村庄间的距离。为简单起见,村庄从1到N编号。
当N为0时,输入结束,该用例不被处理。
Output
对每个测试用例,在1行里输出最小的公路总长度。
Sample Input
3
1 2 1
1 3 2
2 3 4
4
1 2 1
1 3 4
1 4 1
2 3 3
2 4 2
3 4 5
0
Sample Output
3
5
Hint
Hint
Huge input, scanf is recommended.

     思路:kruskal算法的应用,求最小生成树。

 

     AC:

#include<cstdio>
#include<algorithm>
using namespace std;
typedef struct
{
	int from;
	int to;
	int len;
}road;

int cmp(road a,road b)
{
	return a.len<b.len;
}

road num[5000];
int root[105];

int find(int a)
{
	int x=a,temp;
//找根节点
	while(root[x]!=x)
	  x=root[x];
//压缩路径
	while(x!=a)
	  {
	  	temp=root[a];
	  	root[a]=x;
	  	a=temp;
	  }
	return x;
}

int main()
{
	int n;
	while(scanf("%d",&n)!=EOF)
	{
	    int sum=0;
	    if(n==0) break;
//初始化根节点
	    for(int i=1;i<=105;i++)
	       root[i]=i;
//输入边
	    for(int i=1;i<=(n*(n-1))/2;i++)
	       scanf("%d%d%d",&num[i].from,&num[i].to,&num[i].len);
//对边排序
	    sort(num+1,num+(n*(n-1))/2+1,cmp);
//排序后扫描边
	    for(int i=1;i<=(n*(n-1))/2;i++)
	     {
	    	int fa,fb;
	    	fa=find(num[i].from);
	    	fb=find(num[i].to);
//如果已经在一个连通图上,则放弃这条边
	    	if(fa==fb) continue;
//不在则合并顶点,总长加上这条边的权
	    	else
	    	{
	    		root[fa]=fb;
	    		sum+=num[i].len;
	    	}
	     }
//输出该边
	     printf("%d\n",sum);
	}
	return 0;
}
### 关于畅通工程的C语言实现 为了满足题目需求,可以采用 **Kruskal算法** 来解决最小生成树问题。以下是基于 Kruskal 算法的一个完整的 C 语言实现方案。 #### 思路解析 1. 题目要求找到连接所有村庄所需的最低成本路径集合,这实际上是一个典型的最小生成树问题。 2. 使用并查集(Union-Find Set)来判断边是否形成环路,并维护连通分量的数量。 3. 对所有的边按照权重从小到大排序,依次选取不构成环路的边加入生成树中,直到所有节点都连通为止。 --- ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_N 100 // 最大村庄数量 typedef struct { int u, v; // 边的两个端点 int cost; // 边的成本 } Edge; // 并查集结构体定义 int parent[MAX_N]; // 查找根节点函数 int find_set(int x) { if (parent[x] != x) { parent[x] = find_set(parent[x]); // 路径压缩优化 } return parent[x]; } // 合并两个集合 void union_set(int x, int y) { int rootX = find_set(x); int rootY = find_set(y); if (rootX != rootY) { parent[rootY] = rootX; } } // 按照cost升序排列边 int compare(const void *a, const void *b) { return ((Edge *)a)->cost - ((Edge *)b)->cost; } int main() { int N; // 村庄数目 while (scanf("%d", &N) && N != 0) { // 输入村庄数,当为0时退出循环 int M = N * (N - 1) / 2; // 计算可能的道路总数 Edge edges[M]; // 存储所有道路的信息 int total_cost = 0; // 初始化总成本为0 int connected_edges = 0; // 已经选入生成树中的边数 // 初始化并查集 for (int i = 1; i <= N; ++i) { parent[i] = i; } // 输入所有边的数据 for (int i = 0; i < M; ++i) { scanf("%d %d %d", &(edges[i].u), &(edges[i].v), &(edges[i].cost)); edges[i].cost *= !((edges[i].u == edges[i].v)); // 如果已建,则忽略其成本[^1] } // 排序所有边按成本升序排列 qsort(edges, M, sizeof(Edge), compare); // 构造最小生成树 for (int i = 0; i < M && connected_edges < N - 1; ++i) { int u_root = find_set(edges[i].u); int v_root = find_set(edges[i].v); if (u_root != v_root) { // 不在同一集合中,不会成环 union_set(u_root, v_root); // 合并集合 total_cost += edges[i].cost; // 加入总成本 connected_edges++; // 增加已选边计数 } } printf("%d\n", total_cost); // 输出最终结果 } return 0; } ``` --- ### 代码说明 1. **数据结构设计** - `Edge` 结构体用于存储每条边的相关信息:起点 (`u`)、终点 (`v`) 和成本 (`cost`)。 - 利用全局数组 `parent[]` 实现并查集操作,初始化时每个节点作为自己的父节点。 2. **核心逻辑** - 将所有边按成本升序排序,优先考虑低成本的边。 - 使用并查集检测当前边是否会引入环路,如果不会则将其纳入生成树中,并更新总成本。 3. **特殊情况处理** - 若某条边已经被修建(即状态为1),则直接跳过这条边的成本计算[^2]。 --- ###
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值