最小生成树 Kruskal算法
来源:互联网 发布:手机端如何查看源码 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 23:07
最小生成树,是最小权重生成树的简称;那么什么是最小权重生成树呢?
这个问题可以分解为三个问题,什么是树?什么是生成树?什么事最小权重生成树?
树是指无向图中连通又不含圈的图;
生成树是指对于给定的一张无向图,有那么一棵树连接无向图的所有点,并且这棵树的边集是无向图边集的子集,那么这棵树就是无向图的生成树,其中权值最小的就是最小权重生成树;
求无向图的最小生成树主要有两种方法(因为我只知道这两种算法)Kruskal算法和Prim算法,这里我主要介绍Kruskal算法;
这种算法的第一步是给所有的边按照权重从小到大的顺序排列,设每条边(from,to),from代表这条边的起始结点,to代表这条边的终止结点;
那么在按照顺序选择边时,就会遇到两种情况;
1、from和to都已经被选过了,那么这条边就没必要加入的最小生成树了;
2、from和to没有都选入,那么这时候就把边选进来;
这时候这个算法唯一的难点就在于如何判断from和to的关系呢?
并查集隆重登场;
边的定义
struct Line{ int from; int to; int weight;}line[4000000];
用sort排序时的比较函数
bool cmp(const Line &a,const Line &b){ return a.weight<b.weight;}
并查集的查找函数和合并函数
其中pre[]是保存父结点的数组
int find(int x){ return pre[x]==x?x:pre[x]=find(pre[x]);}void Union(int x,int y){ pre[x]=y;}
//主要代码
int Kruskal(){ int ans=0;
//初始化pre[]函数,使每个结点都指向自己 for(int i=0;i<N;++i) pre[i]=i; for(int i=0;i<cnt;++i) { int x=find(line[i].from); int y=find(line[i].to); if(x!=y) { ans+=line[i].weight; Union(x,y); } } return ans;}
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