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月球美容計劃之最小生成樹(MST)

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寒假學的兩個算法,普裏姆,克魯斯卡爾最終弄明確了。能夠發總結了

先說說普裏姆,它的本質就是貪心。先從隨意一個點開始,找到最短邊,然後不斷更新更新len數組,然後再選取最短邊並標記經過的點,直到全部的點被標記。或者說已經選好了n-1條邊。

拿SDUTOJ2144為例。代碼例如以下,可做模板

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define INF 1000000

//最小生成樹
//普裏姆

int G[200][200];
int len[200];
bool vis[200];

int prm (int n)
{
    int i,k,ans = 0;
    memset (vis,0,sizeof(vis));

    for (i = 2;i <= n;i++)//初始化
        len[i] = G[1][i];
    vis[1] = 1;
    for (i = 1;i < n;i++) //循環n - 1次
    {                     //由於n個頂點的MST一定是n-1條邊
        int imin = INF,xb;
        for (k = 1;k <= n;k++)
            if (!vis[k] && imin > len[k])
            {
                imin = len[k];
                xb = k;
            }

        if (imin == INF)  //沒有找到最小值,說明圖不連通
            return -1;

        vis[xb] = 1;
        ans += imin;

        for (k = 1;k <= n;k++)
            if (!vis[k] && len[k] > G[xb][k])
                len[k] = G[xb][k];
    }

    return ans;
}

int main()
{
    int n,m;

    while (~scanf ("%d%d",&n,&m))
    {
        int i,k;

        for (i = 1;i <= n;i++)
            for (k = 1;k <= n;k++)
                if (i != k)
                    G[i][k] = INF;
                else
                    G[i][k] = 0;

        for (i = 0;i < m;i++)
        {
            int a,b,c;
            scanf ("%d%d%d",&a,&b,&c);
            if (G[a][b] > c)       //假設有邊多次錄入。選權最小的那個
                G[a][b] = G[b][a] = c;
        }

        int ans = prm(n);

        printf ("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}

克魯斯卡爾,一個排序一個並查集僅僅是表面。實質還是貪心,僅僅只是普裏斯是任選一個點選最短路,而克魯斯卡爾是看全局,全體邊排序,當然,由於排序,導致時間復雜度不easy降下來。


相同的題,代碼例如以下:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define INF 1000000

//最小生成樹
//克魯斯卡爾

int vis[200];
struct eg
{
    int v,u,w;
}e[100000];

int cmp (const void *a,const void *b)
{
    struct eg *ta = (struct eg *)a;
    struct eg *tb = (struct eg *)b;

    return ta->w - tb->w;
}

int fin (int a)
{
    int r = a;

    while (vis[r] != r)
        r = vis[r];
    int k;
    while (vis[a] != a)
    {
        k = vis[a];
        vis[a] = r;
        a = vis[k];
    }
    return r;
}

int add (int a,int b)
{
    vis[fin(a)] = fin (b);
    return 0;
}

int kls(int n,int m)
{
    int i;
    int ans = 0;

    for (i = 0;i <=n;i++)
        vis[i] = i;

    for (i = 0;i < m;i++)
    {
        if (fin(e[i].u) != fin(e[i].v))
        {
            add (e[i].u,e[i].v);
            ans += e[i].w;
        }
    }

    return ans;
}

int main()
{
    int n,m;

    while (~scanf ("%d%d",&n,&m))
    {
        int i,k;
        for (i = 0;i < m;i++)
        {
            int a,b,c;
            scanf ("%d%d%d",&a,&b,&c);

            e[i].u = a;
            e[i].v = b;
            e[i].w = c;
        }
        qsort(e,m,sizeof(e[0]),cmp);
        int ans = kls(n,m);

        printf ("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}



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