Kruskal,346. 走廊泼水节

346. 走廊泼水节 - AcWing题库

346. 走廊泼水节

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给定一棵 N 个节点的树,要求增加若干条边,把这棵树扩充为完全图,并满足图的唯一最小生成树仍然是这棵树。

求增加的边的权值总和最小是多少。

注意: 树中的所有边权均为整数,且新加的所有边权也必须为整数。

输入格式

第一行包含整数 t,表示共有 t 组测试数据。

对于每组测试数据,第一行包含整数 N。

接下来 N−1行,每行三个整数 X,Y,Z,表示 X 节点与 Y 节点之间存在一条边,长度为 Z。

输出格式

每组数据输出一个整数,表示权值总和最小值。

每个结果占一行。

数据范围

1≤N≤6000
1≤Z≤100

输入样例:

2
3
1 2 2
1 3 3
4
1 2 3
2 3 4
3 4 5 

输出样例:

4
17 

 解析:

做法:初始时先将每一个点看成一个大小为1
1
的连通块,这个连通块就可以看成一个完全图(因为只有一个点)
做Kruskal算法,在每循环到一条可以合并两个连通块的边e
时,记e的边长为w,为了形成一个完全图,就要使得两个已经是完全图的连通块中的点有边,但是为了使最后的唯一最小生成树还是原来那棵而且,新增的边一定要大于w:

假设新边小于w,因为新增边后会成环,当断开边e,形成的树大小会变小,即不是原来那棵,所以不成立

假设新边等于w,同样的断开e,会形成一个大小一样但结构不一样的树,不满足唯一,所以也不成立。

所以只要在每次新增e的时候,给两个连通块内的点增加w+1长的边即可。

作者:Anoxia_3
链接:https://www.acwing.com/solution/content/15727/
来源:AcWing
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

 每次新增的边数为s[x]*s[y]-1;

边权为:w+1

所以ans += (s[x] * s[y] - 1)*(w+1);

 这里可能会疑惑:当原先的路径与新建的路径的组成环后,若原来的路径大于新增的路径,不久有新的最小生成树路吗?

实际上这种情况不会发生,因为我们时从小到大处理,可以保证W为此时最大的边,所以新增的边w+1一定是环中最大的边

#include
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using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 6e3 + 5;
int n;
struct edge {
	int a, b, w;
}edge[N];
int fa[N],s[N];

int cmp(const struct edge& a, const struct edge& b) {
	return a.w < b.w;
}

int find(int x) {
	if (fa[x] == x)
		return x;
	return fa[x] = find(fa[x]);
}

int main() {
	int t;
	cin >> t;
	while (t--) {
		scanf("%d", &n);
		for (int i = 1; i < n; i++) {
			scanf("%d%d%d", &edge[i].a, &edge[i].b, &edge[i].w);
		}
		sort(edge + 1, edge + n, cmp);
		for (int i = 1; i <= n; i++) {
			fa[i] = i;
			s[i] = 1;
		}
		LL ans = 0;
		for (int i = 1; i < n; i++) {
			int x = find(edge[i].a);
			int y = find(edge[i].b);
			if (x != y) {
				fa[x] = y;
				ans += (s[x] * s[y] - 1)*(edge[i].w+1);
				s[y] += s[x];//这里的y与x的位置不能交换
			}
		}
		cout << ans << endl;
	}
	return 0;
}

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