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≤105,
1≤m≤2∗105,
图中涉及边的边权的绝对值均不超过 1000。
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
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int N=200010;
int p[N];
int n,m,u,v,w;
int res; //存储当前MST集合中所有边的权重之和
int cnt; //存储当前MST集合中边的数量
struct Edge
{
int u,v,w;
//重载小于号,按权重排序,方便排序:
bool operator< (const Edge &W)const
{
return w<W.w;
}
}edges[N];
int find(int x)
{
if(p[x]!=x)
p[x]=find(p[x]);
return p[x];
}
int Kruskal()
{
//将所有边按权重排序:
sort(edges,edges+m);
//遍历所有边,若两点不相连,则将其连接,权重和边数也随之增加
for(int i=0;i<m;i++)
{
u=edges[i].u,v=edges[i].v,w=edges[i].w;
u=find(u),v=find(v);
if(u!=v)
{
p[u]=v;
res+=w;
cnt++;
}
}
if(cnt<n-1) //图不连通
return -1;
return res;
}
int main()
{
cin>>n>>m;
//初始化并查集:
for(int i=0;i<n;i++)
p[i]=i;
//将所有边存入结构体:
for(int i=0;i<m;i++)
{
cin>>u>>v>>w;
edges[i]={u,v,w};
}
int t=Kruskal();
if(t==-1)
cout<<"impossible"<<endl;
else
cout<<res<<endl;
return 0;
}
关于sort函数:
(1)格式:
sort(first_pointer,first_pointer+n,cmp)
该函数可以给数组,或者链表list、向量排序。
(2)实现原理:
sort并不是简单的快速排序,它对普通的快速排序进行了优化,此外,它还结合了插入排序和推排序。
系统会根据你的数据形式和数据量自动选择合适的排序方法,这并不是说它每次排序只选择一种方法,
它是在一次完整排序中不同的情况选用不同方法,比如给一个数据量较大的数组排序,开始采用快速排序,分段递归,
分段之后每一段的数据量达到一个较小值后它就不继续往下递归,而是选择插入排序;
如果递归的太深,会选择推排序。
(3)参数:
参数1:第一个参数是数组的首地址,一般写上数组名就可以,因为数组名是一个指针常量。
参数2:第二个参数相对较好理解,即首地址加上数组的长度n(代表尾地址的下一地址)。
参数3:默认可以不填,如果不填sort会默认按数组升序排序。也就是1,2,3,4排序。
也可以自定义一个排序函数,改排序方式为降序什么的,也就是4,3,2,1这样。
(4)注意:
使用此函数需先包含:
#include <algorithm>
并且导出命名空间:
using namespace std;
思考:
如何用邻接表、邻接矩阵存储此中的图?
视频讲解:
最小生成树(Kruskal(克鲁斯卡尔)和Prim(普里姆))算法动画演示
算法2