Floyd求无向图最小环详解

无向图最小环:与有向图最小环不同,在无向图中,因为无向边的双向性,因此无向环至少含三个节点

Floyd求无向图最小环:
令w[i][j]记录原图各点之间的边权,d[i][j]为Floyd求最短路时的最短路数组。我们利用Floyd求最短路中的一个性质:当最外层循环到k时(尚未进行第k次循环),在各节点之间最短路径经过的节点中只考虑了小于k编号的节点。
我们在计算每个环的大小时,设环中最大的节点编号为k,与k相邻的两个节点为i,j,因此环的大小为w[i][k] + w[k][j] + d[j][i],既然环中最大节点编号为k我们怎么保证d[j][i]路径中经过的节点都小于k呢,只需要利用Floyd求最短路的特性,当最外层循环到k时(尚未进行第k次循环),遍历所有点对i,j 更新出最大节点编号为k的最小环即可(为保证k为最大节点编号,所以i < k && j < k && i != j)
因此我们可以在最外层循环k(1~n)中,更新每个最大节点编号为k(1~n)的最小环,从而计算出所有环的大小,从中更新出最小环即可。               


例题:

问题描述

给定一张无向图,求图中一个至少包含 3 个点的环,环上的节点不重复,并且环上的边的长度之和最小。

该问题称为无向图的最小环问题。

你需要输出最小环的方案,若最小环不唯一,输出任意一个均可。

输入格式

第一行包含两个整数 N 和 M,表示无向图有 N 个点,M 条边。

接下来 MM 行,每行包含三个整数 u,v,l 表示点 u 和点 v 之间有一条边,边长为 l。

输出格式

输出占一行,包含最小环的所有节点(按顺序输出),如果不存在则输出 No solution.

数据范围

1≤N≤100,
1≤M≤10000,
1≤l<500

思路:求无向图最小环,并输出环中所有节点。

代码如下:

#include
using namespace std;

#define N 106

int g[N][N],d[N][N];
int path[N],pos[N][N],cnt;
int n,m,a,b,c,ans=0x3f3f3f3f;

//将i到j的最短径中经过的节点记录到path[]中
void get(int i,int j){
    if(!pos[i][j])return;
    
    int k = pos[i][j];
    get(i,k);
    path[cnt++]=k;
    get(k,j);
}

int main(){
    memset(g,0x3f,sizeof g);
    cin>>n>>m;
    while(m--){
        cin>>a>>b>>c;
        g[a][b] = g[b][a] = min(g[a][b],c);
    }
    
    memcpy(d,g,sizeof d);
    for(int k=1;k<=n;k++){
        
        for(int i=1;i d[i][k] + d[k][j]){
                    pos[i][j]=k;
                    d[i][j] = d[i][k] + d[k][j];
                } 
            
    }
    
    if(ans==0x3f3f3f3f)cout<<"No solution."<

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