最小生成樹——Prim&&Kruskal
阿新 • • 發佈:2019-01-30
這幾天做的幾套模擬題都要用最小生成樹搞~忘得都差不多的我特地來打兩個板子。
首先,二者均採用貪心策略。
演算法過程:大概是不斷從未知集合往已知集合加元素。
感性理解:對於一顆樹中的節點(u,v),如果二者間的邊權w1小於u->v路徑中的邊權w2,顯然斷開w2連線w1更優,這時我們證明了對於max(u->v)<w(u,v);而如果我們採用貪心策略每次選中連線未知集合和已知集合最小邊,顯然得到的u->v路徑上的邊都是最小的,即不存在更優解,那麼貪心得到的解即是最優解。
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define Inc(i,L,r) for(register int i=(L);i<=(r);++i) const int N = 1010,Maxe=N*(N-1)/2; struct Edge{ int cnt,h[N],w[Maxe],to[Maxe],next[Maxe]; inline void add(int x,int y,int z){ next[++cnt]=h[x];to[cnt]=y;w[cnt]=z;h[x]=cnt; } }e; struct Node{ int idx,dist; bool operator <(const Node&A)const { return A.dist<dist; } }; struct MST{ int n,m; bool vst[N]; inline void init(){ scanf("%d%d",&n,&m); Inc(i,1,m){ int x,y,z;scanf("%d%d%d",&x,&y,&z); e.add(x,y,z),e.add(y,x,z); } } priority_queue<Node>Q; inline void Prim(){ Q.push((Node){1,0}); while(!Q.empty()){ int x=Q.top().idx,dist=Q.top().dist;Q.pop(); if(vst[x])continue; vst[x]=1; for(int p=e.h[x];p;p=e.next[p]) if(!vst[e.to[p]])Q.push((Node){e.to[p],e.w[p]}); } } };
#include<bits/stdc++.h> using namespace std; #define Inc(i,L,r) for(register int i=(L);i<=(r);++i) const int N = 510,M = 3e5+10; struct edge{ int u,v,w; bool operator <(const edge&A)const { return A.w>w; } }; struct MST{ int n,m,fa[N]; edge e[M]; inline void init(){//n個點,m條邊 scanf("%d%d",&n,&m); for(int i=1;i<=m;i++){ int x,y,z;scanf("%d%d%d",&x,&y,&z); e[i]=(edge){x,y,z}; } } inline int getfa(int u){ return u!=fa[u]?fa[u]=getfa(fa[u]):u; } inline void Kruskal(){ sort(e+1,e+m+1); for(int i=1;i<=n;i++)fa[i]=i; for(int i=1;i<=m;i++){ int nd1=e[i].u,nd2=e[i].v; int f1=getfa(nd1),f2=getfa(nd2); if(f1==f2)continue; fa[f2]=f1; } } };
比較Prim和Kruskal演算法,前者是針對點,後者是對於邊。
那麼,prim顯然更加適合稠密圖,kruskal則對於稀疏圖更優。
順帶一提:我的prim寫法為了和較大資料規模搞,用的優先佇列+鄰接表,於是時間複雜度(n+m)logm,實際上,可以用鄰接矩陣儲存保證嚴格n^2。