最小生成树(Kruskal算法)
来源:互联网 发布:知乎经典好贴 编辑:程序博客网 时间:2024/05/19 00:50
算法简介:
Kruskal算法又叫做加边法,采用的并查集的思想。克鲁斯卡尔算法只需要对边进行访问,所以算法的时间复杂度只和边的数量有关系,时间复杂度为O(eloge),其中e是边的数量。
算法过程:
1.将图中所有的边按照权值进行排序。
2.将图中的每一条边进行遍历,找出权值最小的边(注意:不能与已经加入到最小生成树集合的边构成环),如果符合要求,则把该边加入到最小生成树的集合中。
3.重复步骤2,添加一个计数器,直到边的数量为n-1的时候跳出循环,算法结束。
#include <cstdio>#include <algorithm>#include <cstring>#define maxn 1005using namespace std;int pre[maxn]; //定义并查集数组int sum ; //最小权值和int _cout;struct edge //用结构体定义边,包括两个点和权值{ int u; int v; int w; };edge e[maxn]; //定义边的个数//并查集代码int Find(int x){ int r =x; while(pre[r] != r) r = pre[r]; int i=x,j; while(i != r) { j =pre[i]; pre[i] = r; i = j; } return r;}int join(int x,int y){ int fx = Find(x); int fy = Find(y); if(fx != fy) { pre[fx] = fy; return 1; } return 0;}bool cmp(edge a, edge b){ return a.w<b.w; //按照从小到大的顺序进行排列}int main(){ int n,m;//n表示结点的个数,m表示给出的信息量(包含每一条边(u,v)的权值) while(scanf("%d %d",&n,&m) == 2) { sum = 0; _cout = 0; memset(e,0,sizeof(e)); memset(pre,0,sizeof(pre)); for(int i=1;i<=m;i++) scanf("%d %d %d",&e[i].u,&e[i].v,&e[i].w); sort(e+1,e+m+1,cmp); //sort函数是左闭右开 for(int i=1;i<=n;i++) pre[i] = i; // 初始化并查集数组 for(int i=1;i<=m;i++) //对每一条边进行处理 { if(join(e[i].u , e[i].v)) { _cout ++ ; //每次成功合并两个点,就会生成一条边,统计边的数量 sum += e[i].w; } if(_cout == n-1) break; } printf("%d\n",sum); } return 0;}
说明:为什么并查集的方法会避免出现环?
假设最小生成树已经存在了边(a,b)和边(b,c),那么我们此时调用join(a,c),在并查集find的时候就会是同一个根节点,也就是说返回值为0。
注意:如果题目中给的是点的个数n,则边数应该是n^2。(否则Runtime Error)
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