每日算法题(Day12)----最小生成树

本文介绍了一种使用Kruskal算法求解最小生成树边权和的问题,具体包括输入结点数、边数及各边权重,通过并查集处理连通性,最终输出最小生成树的边权总和。

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题目描述

给定结点数为 n,边数为 m 的带权无向连通图 G,所有结点编号为 1,2,⋯,n

求 G 的最小生成树的边权和。

输入格式

第一行包含两个整数N、M,表示该图共有N个结点和M条无向边。(N<=5000,M<=200000)

接下来M行每行包含三个整数Xi、Yi、Zi,表示有一条长度为Zi的无向边连接结点Xi、Yi

输出格式

一个整数表示从G 的最小生成树的边权和。

分析

Kruscal算法即可

样例
7 11 5 4
2 4 2
1 4 3
7 2 2
3 4 3
5 7 5
7 3 3
6 1 1
6 3 4
2 4 3
5 6 3
7 2 1
------------------------
7
代码
#include <cstdio>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;

struct bian
{
    int x, y, a;
} e[200050];

bool cmp(const bian p, const bian q)
{
    return p.a < q.a;
}

int n, m, ans, t, father[5050];

int gf(int x)
{
    if (father[x] == x) return(x);
    father[x] = gf(father[x]);
    return(father[x]);
}

int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &m);
    for (int i = 1; i <= m; i++)
        scanf("%d%d%d", &e[i].x, &e[i].y, &e[i].a);
    for (int i = 1; i <= n; i++)
        father[i] = i;
    sort(e + 1, e + m + 1, cmp);
    for (int i = 1; i <= m; i++)
    {
        int fx = gf(e[i].x);
        int fy = gf(e[i].y);
        if (fx != fy)
        {
            father[fx] = fy;
            ans += e[i].a;
        }
    }
    printf("%d", ans);
    return 0;
}
Prim算法最小生成树问题的一种贪心算法,可以使用邻接矩阵来存储图。具体实现步骤如下: 1. 初始化:选择一个起点,将其加入到最小生成树中,将其与其它节点的距离()存入一个组dist中,将其它节点的前驱节点存入一个组pre中,将起点的前驱节点设为-1,表示当前点为起点。 2. 重复以下步骤,直到所有节点都被加入到最小生成树中: a. 找到距离最小的未加入节点v,将其加入到最小生成树中。 b. 更新dist和pre组,将v与其它未加入节点u之间的距离()与dist[u]比较,若小于dist[u],则更新dist[u]和pre[u]。 最终得到的pre组就是最小生成树的构建过程,代码实现如下: ```c #include <stdio.h> #include <limits.h> #define MAX_VERTICES 100 int graph[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES]; // 邻接矩阵表示的图 int dist[MAX_VERTICES]; // 存储节点到最小生成树的距离 int pre[MAX_VERTICES]; // 存储节点的前驱节点 int visited[MAX_VERTICES]; // 标记节点是否已加入到最小生成树中 int prim(int n) // n为节点数 { int i, j; int min_dist, u, v; int total_weight = 0; for (i = 0; i < n; i++) { dist[i] = INT_MAX; pre[i] = -1; visited[i] = 0; } dist[0] = 0; for (i = 0; i < n; i++) { min_dist = INT_MAX; for (j = 0; j < n; j++) { if (!visited[j] && dist[j] < min_dist) { min_dist = dist[j]; u = j; } } visited[u] = 1; total_weight += min_dist; for (v = 0; v < n; v++) { if (!visited[v] && graph[u][v] < dist[v]) { dist[v] = graph[u][v]; pre[v] = u; } } } return total_weight; } int main() { int n, m; int i, j, u, v, w; scanf("%d%d", &n, &m); for (i = 0; i < n; i++) { for (j = 0; j < n; j++) { graph[i][j] = INT_MAX; } } for (i = 0; i < m; i++) { scanf("%d%d%d", &u, &v, &w); // 输入的起点、终点、 graph[u][v] = graph[v][u] = w; // 无向图,所以要将两个方向的都存储 } printf("Total weight of minimum spanning tree: %d\n", prim(n)); return 0; } ```
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