演算法訓練 安慰奶牛(Kruskal)
問題描述
Farmer John變得非常懶,他不想再繼續維護供奶牛之間供通行的道路。道路被用來連線N個牧場,牧場被連續地編號為1到N。每一個牧場都是一個奶牛的家。FJ計劃除去P條道路中儘可能多的道路,但是還要保持牧場之間 的連通性。你首先要決定那些道路是需要保留的N-1條道路。第j條雙向道路連線了牧場Sj和Ej(1 <= Sj <= N; 1 <= Ej <= N; Sj != Ej),而且走完它需要Lj的時間。沒有兩個牧場是被一條以上的道路所連線。奶牛們非常傷心,因為她們的交通系統被削減了。你需要到每一個奶牛的住處去安慰她們。每次你到達第i個牧場的時候(即使你已經到過),你必須花去Ci的時間和奶牛交談。你每個晚上都會在同一個牧場(這是供你選擇的)過夜,直到奶牛們都從悲傷中緩過神來。在早上 起來和晚上回去睡覺的時候,你都需要和在你睡覺的牧場的奶牛交談一次。這樣你才能完成你的 交談任務。假設Farmer John採納了你的建議,請計算出使所有奶牛都被安慰的最少時間。
輸入格式
第1行包含兩個整數N和P。
接下來N行,每行包含一個整數Ci。
接下來P行,每行包含三個整數Sj, Ej和Lj。
輸出格式
輸出一個整數, 所需要的總時間(包含和在你所在的牧場的奶牛的兩次談話時間)。
樣例輸入
5 7
10
10
20
6
30
1 2 5
2 3 5
2 4 12
3 4 17
2 5 15
3 5 6
樣例輸出
176
資料規模與約定
5 <= N <= 10000,N-1 <= P <= 100000,0 <= Lj <= 1000,1 <= Ci <= 1,000。
解題思路
首先此題給的樣例有誤,請大家務必小心,邊應該為7條,最終輸出應當為178。此題是典型的最小生成樹問題,因此我採用Kruskal演算法來進行求解。但是由於我們的節點也是有權值的,因此我們不能夠僅從它的邊的大小來進行排序,以如下樣例為例:
系統會選擇我們的1邊而不是10邊,根據題意分析我們的每個邊都至少走兩次,所以我們將我們的邊權更新為:w[i] = 2*w[i]+c[u[i]]+c[v[i]],邊的兩倍加上我們的連線節點值即可。最後我們得出kruskal的值加上我們的節點值最小的節點即可。
解題程式碼
#include <iostream> #include <algorithm> #include<cstring> #include<vector> #include<queue> #define rep(i,s,e) for(int i = s;i<e;i++) using namespace std; typedef long long ll; const ll INF = 1<<30; const int maxp = 100002; const int maxn = 10001; int n,m; int w[maxp]; int u[maxp]; int v[maxp]; int c[maxn]; int p[maxn]; int r[maxp]; int cmp(const int i,const int j){ return w[i]<w[j]; } //p[x]為父親 int findT(int x){ return p[x] ==x? x:p[x] = findT(p[x]); } ll kruskal(){ ll ans = 0; for(int i = 0 ;i<n;i++) p[i] = i; for(int i = 0 ;i<m;i++) r[i] = i;//初始化邊序號 //間接排序我們的邊 sort(r,r+m,cmp); for(int i = 0;i<m;i++){ int e= r[i]; int x = findT(u[e]); int y = findT(v[e]); if(x!=y) {ans+=w[e];p[x] = y ;} //如果在不同集合合併 } return ans; } int main(){ ll ans = 0; cin>>n>>m; for(int i = 0;i<n;i++){ cin>>c[i]; } for(int i = 0;i<m;i++){ cin>>u[i]; cin>>v[i]; cin>>w[i]; u[i]--; v[i]--; w[i] = c[u[i]]+c[v[i]]+2*w[i]; } int min1 = 100000; for(int i = 0; i < n; i++){ if(c[i] < min1) min1 = c[i]; } min1 += kruskal(); cout<<min1<<endl; }