Prim算法解析
实现定义:假设G=(V,{E})是连通图,TE是G上最小生成树中边的集合。算法从顶点集U={u0}(u0 ∈ V),TE={}开始。重复执行下述操作:在所有v ∈ V-U的顶点中找到一条到集合U权重最小的边(u,v)并入集合TE,同时v并入顶点集U,直到U=V为止,此时TE必有n-1条边。(顶点v到集合U的距离指的是还未加入集合U的顶点v和集合U里所有与v连通的顶点中权重最小的那条边)
简而言之–寻找到到当前集合最近的顶点,再用该顶点更新所有点到集合距离,周而复始。
图解
https://gitee.com/mysterious-chinese-strongman/drawing-bed/raw/master/IMG_0738.jpg
实在不会上传图片QAQ
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 之间存在一条权值为w的边。
样例
4 5
1 2 1
1 3 2
1 4 3
2 3 2
3 4 4
朴素Prim算法
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;
const int N=510, INF=0x3f3f3f3f;
int n,m;
int g[N][N];
int dist[N];
bool st[N];
int prim(){
int res=0;
for(int i=0;i<n;i++){
int t=-1;
for(int j=1;j<=n;j++)
if(!st[j] && (t==-1 || dist[j]<dist[t])) //特判,如果是第一次进入这个循环,则只需要寻找到未被使用的顶点即可,否则选出当前距离集合最近的点
t=j;
if(i && dist[t]==INF) return INF; //特判,如果是第一次选结点进入集合,则所有结点到集合的距离都是INF,此时不需要执行该语句
//如果找到的顶点距离集合为INF,说明这个图不是一个连通图,故不存在最小生成树
if(i) res+=dist[t]; //特判,如果是第一次选结点进入集合,则此时还没有边在集合中。否则将该边加入集合
st[t]=true;
for(int j=1;j<=n;j++) dist[j]=min(dist[j],g[j][t]); //用选中的顶点更新其他点到集合的距离
}
return res;
}
int main(void){
cin>>n>>m;
memset(g,0x3f,sizeof g);
memset(dist,0x3f,sizeof dist);
while(m--){
int a,b,c;
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
g[a][b]=g[b][a]=min(g[a][b],c);
}
int t = prim();
if (t == INF) puts("impossible");
else printf("%d\n", t);
return 0;
}