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NYOJ-38 布线问题 最小生成树

2017年11月10日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2814字 ⁄ 字号 评论关闭

布线问题

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难度:4
描述
南阳理工学院要进行用电线路改造,现在校长要求设计师设计出一种布线方式,该布线方式需要满足以下条件:
1、把所有的楼都供上电。
2、所用电线花费最少
输入
第一行是一个整数n表示有n组测试数据。(n<5)
每组测试数据的第一行是两个整数v,e.
v表示学校里楼的总个数(v<=500)
随后的e行里,每行有三个整数a,b,c表示a与b之间如果建铺设线路花费为c(c<=100)。(哪两栋楼间如果没有指明花费,则表示这两栋楼直接连通需要费用太大或者不可能连通)
随后的1行里,有v个整数,其中第i个数表示从第i号楼接线到外界供电设施所需要的费用。( 0<e<v*(v-1)/2 )
(楼的编号从1开始),由于安全问题,只能选择一个楼连接到外界供电设备。
数据保证至少存在一种方案满足要求。
输出
每组测试数据输出一个正整数,表示铺设满足校长要求的线路的最小花费。
样例输入
1
4 6
1 2 10
2 3 10
3 1 10
1 4 1
2 4 1
3 4 1
1 3 5 6
样例输出
4

最小生成树,Prim算法 Kruskal算法


Prim算法,没啥好说的,known数组可以与dist数组合并成一个数组使用。不过已经有邻接矩阵这么大(N^2)的空间浪费了,再节省这么点(N)的空间,也没什么变化。

01.#include
<iostream>
02.#include
<cstring>
03.using namespace std;
04.#define
maxN 502
05.#define
inf 10000
06. 
07.int v,e,con[maxN][maxN],known[maxN],dist[maxN];
08. 
09.int Prim()
10.{
11.int i,j,choice,sum=0;
12.for(i=1;i<=v;i++)
13.{
14.dist[i]=con[1][i];//从节点1开始
15.known[i]=false;
16.}
17.known[1]=true;
18.for(i=1;i<v;i++)
19.{
20.int min=inf;
21.for(j=1;j<=v;j++)
22.{
23.if(!known[j]&&dist[j]<min)//寻找未知节点中距离最短的节点
24.{
25.min=dist[j];
26.choice=j;
27.}
28.}
29.sum+=dist[choice];
30.known[choice]=true;
31.for(j=1;j<=v;j++)//更新未知节点中与该节点相连节点的距离
32.{
33.if(!known[j]&&con[j][choice]<dist[j])
34.dist[j]=con[j][choice];
35.}
36.}
37.return sum;
38.}
39. 
40.int main()
41.{
42.int n,a,b,c;
43.cin>>n;
44.while(n--)
45.{
46.cin>>v>>e;
47.for(int i=1;i<=v;i++)
48.con[i][i]=0;
49.for(int i=1;i<v;i++)
50.for(int j=i+1;j<=v;j++)
51.con[i][j]=con[j][i]=inf;
52.while(e--)
53.{
54.cin>>a>>b>>c;
55.con[a][b]=c;
56.con[b][a]=c;
57.}
58.int min=inf,tmp;
59.for(int i=1;i<=v;i++)
60.{
61.cin>>tmp;
62.if(tmp<min)min=tmp;
63.}
64.min+=Prim();
65.cout<<min<<endl;
66.}
67.return 0;
68.}

Kruskal算法

不得不感慨下啊,平时看书,似乎都理解了优先队列啊,各种算法啊,可真到写的时候,就写不出来啦,还是要练练啊。

不练,还真不知道operator<的情况下,竟然是大根堆。也就是第17行,一开始写成小于,怎么就总不对呢,原来小于的时候出大根堆尴尬

(不知为何,声明bool operator<(const edge &a)的时候,编译总是报错:左参不为const。我把operator<声明在struct edge里,怎么让左参为const呢?)

01.#include
<iostream>
02.#include
<queue>
03.using namespace std;
04.#define
maxN 502
05. 
06.struct edge
07.{
08.int u;
09.int v;
10.int weight;
11.};
12. 
13.struct compare
14.{
15.bool operator()(edge
&a,edge &b)
16.{
17.return a.weight>b.weight;
18.}
19.};
20. 
21.int parent[maxN],v,e;
22. 
23.int find(int x)
24.{
25.if(parent[x]==x)return x;
26.return parent[x]=find(parent[x]);
27.}
28. 
29.int Kruskal(priority_queue<edge,vector<edge>,compare>
&pq)
30.{
31.int edge_count=0,sum=0,up,vp;
32.edge
eg;
33.while(edge_count<v-1)
34.{
35.eg=pq.top();
36.pq.pop();
37.up=find(eg.u);
38.vp=find(eg.v);
39.if(up!=vp)
40.{
41.edge_count++;
42.sum+=eg.weight;
43.parent[vp]=up;
44.}
45.}
46.return sum;
47.}
48. 
49.int main()
50.{
51.int n,a,b,c;
52.cin>>n;
53.while(n--)
54.{
55.cin>>v>>e;
56.for(int i=1;i<=v;i++)parent[i]=i;
57.priority_queue<edge,vector<edge>,compare>
pq;
58.while(e--)
59.{
60.edge
tmp;
61.cin>>tmp.u>>tmp.v>>tmp.weight;
62.pq.push(tmp);
63.}
64.int min=10000,tmp;
65.for(int i=0;i<v;i++)
66.{
67.cin>>tmp;
68.if(tmp<min)min=tmp;
69.}
70.min+=Kruskal(pq);
71.cout<<min<<endl;
72.}
73.return 0;
74.}

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