路漫 2020-01-28
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。
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。
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。
1≤n≤5001≤n≤500,
1≤m≤1051≤m≤105,
图中涉及边的边权的绝对值均不超过10000。
4 5 1 2 1 1 3 2 1 4 3 2 3 2 3 4 4
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#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 510, INF = 0x3f3f3f3f;
int g[N][N];
int d[N];
bool f[N];
int n, m;
int prim(){
memset(d, 0x3f, sizeof d);
int ans = 0;//生成树中的权值和
//i 等于 0 时,集合中加入一个点,i 等于 n-1时集合中加入n个点
//首次迭代集合中有1个点,下一次迭代集合中有2个点 。。。
for(int i = 0;i < n;++i){
int t = -1;
//找出不在当前集合里距离当前集合最近的顶点
for(int j = 1;j <= n;++j)
if(!f[j] && (t == -1 || d[t] > d[j]))
t = j;
//如果找到这样的t,把t加入到当前集合中
if(i && d[t] == INF) return -1;//如果不是首次迭代同时距离当前集合为正无穷,代表不连通,直接返回
if(i) ans += d[t];//这步记住,ans 算和的位置
f[t] = true;
for(int j = 1;j <= n;++j) d[j] = min(d[j], g[t][j]);
}
return ans;
}
int main(){
memset(g, 0x3f, sizeof g);
cin >> n >> m;
while(m--){
int u, v, w;
cin >> u >> v >> w;
if(u == v) g[u][v] = g[v][u] = 0;
else g[u][v] = g[v][u] = min(g[u][v], w);
}
int t = prim();
if(t == -1) cout << "impossible" << endl;
else cout << t << endl;
return 0;
}end
一颗有n个顶点的生成树有且仅有n-1条边,如果生成树中再添加一条边,则必定成环。此算法可以称为“加边法”,初始最小生成树边数为0,每迭代一次就选择一条满足条件的最小代价边,加入到最小生成树的边集合里。