题目描述
给定一个 n 个点 m 条边的无向图,图中可能存在重边和自环,边权可能为负数。
求最小生成树的树边权重之和,如果最小生成树不存在则输出 impossible。
给定一张边带权的无向图 G=(V,E),其中 V 表示图中点的集合,E 表示图中边的集合,n=|V|,m=|E|。
由 V 中的全部 n 个顶点和 E 中 n−1 条边构成的无向连通子图被称为 G 的一棵生成树,其中边的权值之和最小的生成树被称为无向图 G 的最小生成树。
输入格式
第一行包含两个整数 n 和 m。
接下来 m 行,每行包含三个整数 u,v,w,表示点 u 和点 v 之间存在一条权值为 w 的边。
输出格式
共一行,若存在最小生成树,则输出一个整数,表示最小生成树的树边权重之和,如果最小生成树不存在则输出 impossible。
数据范围
1≤n≤10^5,
1≤m≤2∗10^5,
图中涉及边的边权的绝对值均不超过 1000。
样例
输入样例:
4 5
1 2 1
1 3 2
1 4 3
2 3 2
3 4 4
输出样例:
6
算法1
Kruskal算法求最小生成树
将所有边按权重大小,从小到大排序(也是Kruskal算法瓶颈O(mlogm)
枚举每条边,a到b,权重为c。如果ab不连通,就将这条边加入到集合中
并查集
python 代码
class edge(): # 边的结构体
def __init__(self, a, b, w=0):
self.a = a # 边的起点
self.b = b # 边指向的点
self.w = w # 边的长度
def find(x):
if p[x] != x:
p[x] = find(p[x])
return p[x]
def Kruskal():
res = 0
cnt = 0
for i in range(1,n+1): #初始化并查集,一开始每个节点的父节点都是自己
p[i] = i
for i in range(m): #从小到大枚举所有边
a,b,w = edges[i].a,edges[i].b,edges[i].w
a = find(a) #找到a的祖宗节点
b = find(b)
if a != b: #判断a和b是否连通
p[a] = b
res += w #最小生成树中所有树边的权重之和
cnt += 1 #当前加入多少条边
if cnt < n-1:
return "impossible"
else:
return res
if __name__ == "__main__":
N = 100010
p = [0]*N #存储每个节点的父节点
n, m = map(int, input().split())
edges = []
for i in range(m):
a, b, w = map(int, input().split())
edges.append(edge(a, b, w))
edges = sorted(edges, key = lambda edge: edge.w)
print(Kruskal())