朱刘算法
来源:互联网 发布:开源智能问答系统 java 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 14:09
最小有向生成树:给定一个有向带权图G和其中一个点u,找出一个以u为跟结点,权和最小的有向生成树。有向生成树也叫树形图,是指一个类似树的有向图,满足以下条件:
1.恰好有一个入度为0的点,称为根结点
2.其他结点的入度均为1
3.可以从根结点到达其他结点
算法的主过程如下:
1.找到除了root以为其他点的权值最小的入边。用In[i]记录
2.如果出现除了root以为存在其他孤立的点,则不存在最小树形图。
3.找到图中所有的环,并对环进行缩点,重新编号。
4.更新其他点到环上的点的距离
5.重复3,4直到没有环为止。
#include <cstdio>#include <cstring>const int MAXNODE = 1010;const int MAXEDGE = 100010;typedef int Type;const Type INF = 0x3f3f3f3f;struct Edge { int u, v; Type dis; Edge() {} Edge(int u, int v, Type dis): u(u), v(v), dis(dis) {}};struct Directed_MT{ int n, m; Edge edges[MAXEDGE]; int vis[MAXNODE]; int pre[MAXNODE]; int id[MAXNODE]; Type in[MAXNODE]; void init(int n) { this->n = n; m = 0; } void AddEdge(int u, int v, Type dis) { edges[m++] = Edge(u, v, dis); } Type DirMt(int root) { Type ans = 0; while (1) { //初始化 for (int i = 0; i < n; i++) in[i] = INF; for (int i = 0; i < m; i++) { int u = edges[i].u; int v = edges[i].v; //找寻最小入边,删除自环 if (edges[i].dis < in[v] && u != v) { in[v] = edges[i].dis; pre[v] = u; } } //如果没有最小入边,表示该点不连通,则最小树形图形成失败 for (int i = 0; i < n; i++) { if (i == root) continue; if (in[i] == INF) return -1; } int cnt = 0;//记录缩点 memset(id, -1, sizeof(id)); memset(vis, -1, sizeof(vis)); in[root] = 0;//树根不能有入边 for (int i = 0; i < n; i++) { ans += in[i]; int v = i; //找寻自环 while (vis[v] != i && id[v] == -1 && v != root) { vis[v] = i; v = pre[v]; } //找到自环 if (v != root && id[v] == -1) { //这里不能从i开始找,因为i有可能不在自环内 for (int u = pre[v]; u != v; u = pre[u]) id[u] = cnt; id[v] = cnt++; } } //如果没有自环了,表示最小树形图形成成功了 if (cnt == 0) break; //找到那些不是自环的,重新给那些点进行标记 for (int i = 0; i < n; i++) if (id[i] == -1) id[i] = cnt++; for (int i = 0; i < m; i++) { int v = edges[i].v; edges[i].v = id[edges[i].v]; edges[i].u = id[edges[i].u]; if (edges[i].u != edges[i].v) edges[i].dis -= in[v]; } //缩点完后,点的数量就边了 n = cnt; root = id[root]; } return ans; }}MT;int main() { return 0;}
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