Kruskal算法(克魯斯卡爾算法)
核心操作
1、將所有邊按權重大小 從小到大排序 O(mlogm)宝剖; 這部分是本算法的瓶頸 比較耗時
2拐袜、 枚舉每條邊a -b 權重為c
如果 a-b 不連通 則把這條邊加入集合中
(因為最小生成樹不能含有自環(huán),如果a-b已經(jīng)連通幔亥,再加入這條邊就會形成自環(huán))
并查集的操作來維護本算法
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
const int N = 100010, M = 200010, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, m;
int p[N];
struct Edge
{
int a, b, w;
/* bool operator< (const Edge &W)const
{
return w < W.w;
}*/
Edge() {
a = 0;
b = 0; //注意 荞怒,當寫了有參構造函數(shù)時刘绣,一定要加上無參構造函數(shù),不然會編譯出錯
w = 0;
}
Edge(int aa, int bb, int ww) {
a = aa;
b = bb;
w = ww;
}
}edges[M];
bool operator<(Edge A, Edge B) {
return A.w < B.w; //重載運算符 使用sort排序時一般重載小于號
}
int find(int x)
{
if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]); //并查集中的find函數(shù)
return p[x]; // 如果x不是祖宗節(jié)點 則繼續(xù)找祖宗節(jié)點 否則返回祖宗節(jié)點
}
int kruskal()
{
sort(edges+1, edges + m+1);//注意 數(shù)組為1~m排序時 sort正常是0~n
for (int i = 1; i <= n; i++) p[i] = i; // 初始化并查集
int res = 0, cnt = 0;
for (int i = 1; i <=m; i++)
{
int a = edges[i].a, b = edges[i].b, w = edges[i].w;
a = find(a), b = find(b);//找到a b的祖宗節(jié)點
if (a != b)//如果祖宗節(jié)點不同 則說明他們不連通
{
p[a] = b; //將他們合并成一個集合
res += w;//累加邊的權重值
cnt++;//更新集合中已經(jīng)有的邊數(shù)
}
}
if (cnt < n - 1) return INF;//n個點 一共有n-1 條邊 如果最后集合中的邊數(shù)小于n-1 則說明不能連通
return res;// 圖可以連通 返回邊權和
}
int main()
{
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 1; i <=m; i++) //結構體無向圖初始化方法 本體按有向圖初始化不影響最小生成樹
{
int a, b, w;
scanf("%d%d%d", &a, &b, &w);
edges[i] = Edge(a, b, w);
}
int t = kruskal();
if (t == INF) puts("impossible");
else printf("%d\n", t);
return 0;
}