最小生成树

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作者
猴君
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最小生成树

概念

保证节点联通性的边权值和最小的方案

性质

若节点数为n,则最小生成树边数一定为n-1,显然。

算法1:kruskal

按权重从小到大遍历边,若会形成环,则舍去,反之保留,当保留的边数达到n-1,完成。判断是否会形成环,可用并查集判断

洛谷3366:最小生成树
模版

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define N 200002 #define mod 80112002 int fa[5002]; vector<vector<int>> g(N,vector<int>(3)); int ans=0; int cnt=0; bool cmp(vector<int>&a,vector<int>&b){     return a[2]<b[2]; } int find(int x){     if(x!=fa[x])fa[x]=find(fa[x]);     return fa[x]; } bool uni(int x,int y){     int fx=find(x),fy=find(y);     if(fx!=fy){         fa[fy]=fx;         return true;     }     return false; } int main(){     int n,m;     cin>>n>>m;     for(int i=1;i<=n;i++)fa[i]=i;     for(int i=0;i<m;i++){         cin>>g[i][0]>>g[i][1]>>g[i][2];     }     sort(g.begin(),g.begin()+m,cmp);     for(int i=0;i<m;i++){         if(uni(g[i][0],g[i][1])){             ans+=g[i][2];             cnt++;         }         if(cnt==n-1)break;     }     if(cnt==n-1)cout<<ans;     else cout<<"orz";     return 0; } 

算法2:prim算法

开始随便取一个点加入点集合,将从该点出发的边加入到优先队列(小顶堆)中。取队头的边,若该边指向的点在点集合中,则取下一条边判断,否则,将指向的点加入集合,并将从该点出发的边加入队列。如此循环直至队列为空(或集合中元素为n)

#include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define N 200002 #define mod 80112002 typedef pair<int,int> PII; bool dis[5002]; vector<vector<PII>> g(5002); priority_queue<PII,vector<PII>,greater<PII>> q; int ans=0,cnt=1; int main(){     int n,m;     cin>>n>>m;     for(int i=0;i<m;i++){         int x,y,z;         cin>>x>>y>>z;         g[x].push_back({z,y});         g[y].push_back({z,x});     }     for(auto x: g[1]){         q.push(x);     }     dis[1]=true;     while(!q.empty()){         PII now=q.top();         q.pop();         if(dis[now.second])continue;         ans+=now.first;         cnt++;         if(cnt==n)break;         dis[now.second]=true;         for(auto x: g[now.second]){             q.push(x);         }     }     if(cnt==n)cout<<ans;     else cout<<"orz";     return 0; } 

题目

1.

https://leetcode.cn/problems/checking-existence-of-edge-length-limited-paths/description/

将两个数组都排序,从小到大遍历限制数组,对于每次限制,从小到大合并符合限制的边,判断是否联通

class Solution { public:     int fa[100002];     vector<bool> distanceLimitedPathsExist(int m, vector<vector<int>>& edgeList, vector<vector<int>>& queries) {         int n=queries.size();         int n2=edgeList.size();         for(int i=0;i<m;i++)fa[i]=i;         vector<bool> ans(n);         vector<vector<int>>que(n,vector<int>(4));         for(int i=0;i<n;i++){             que[i][0]=queries[i][0];             que[i][1]=queries[i][1];             que[i][2]=queries[i][2];             que[i][3]=i;         }         sort(edgeList.begin(),edgeList.end(),[](vector<int>&a,vector<int>&b){return a[2]<b[2];});         sort(que.begin(),que.end(),[](vector<int>&a,vector<int>&b)->bool{return a[2]<b[2];});         int cnt=0;         for(auto k:que){             while(cnt<n2 && edgeList[cnt][2]<k[2]){                 uni(edgeList[cnt][0],edgeList[cnt][1]);                 cnt++;             }             ans[k[3]]=(find(k[0])==find(k[1]));         }         return ans;     }     void uni(int x,int y){         int fx=find(x),fy=find(y);         if(fx!=fy)fa[fy]=fx;     }     int find(int x){         if(x!=fa[x])fa[x]=find(fa[x]);         return fa[x];     } }; 

2.繁忙的都市 洛谷-2330

最小瓶颈树:保证联通的情况下,使得边值的最大值最小
最小生成树一定是最小瓶颈树
就是求最小生成树,就不写了~~

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