POJ1258 基础最小生成树

本文出自：http://blog.csdn.net/svitter

题意：给出一个数字n代表邻接矩阵的大小，随后给出邻接矩阵的值。输出最小生成树的权值。

题解：

prime算法的基本解法；

1.选择一个点，然后不停的向其中加入权值最小的边，边的一端在已经生成的部分生成树中，另一端在未生成的生成树中。

2.利用优先队列维护边，将加入的点所包含的边加入到队列中去，随后按照边的权值弹出。

简单理解方法：一个人可以拉很多人，新被拉进来的人，把能拉的人（有边，且未被访问）排队，找最好拉的人拉进来，循环。

注意：

1.如果使用priority_queue(二叉堆)+prime算法，时间复杂度为ElogV

2.直接使用邻接矩阵，复杂度为O(n^2)

3.使用STL 优先队列的时候记得定义排序方法；（见代码：14行）

4.记得清空vector数组

Kruskal算法的基本解法：

1.Kruskal算法存的是边。将所有边存起来，然后按照从小到大排序，依次加入两端不再同一集合的边。

2.复杂度为O(ElogE)

3.稀疏图

简单理解方法：几个人抱团，最后在全都拉在一起。

树的特点：边的个数是n-1，所以加入n-1条边即可停止。

Prime+堆解法——代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <queue>
#define INF 0xffffff

using namespace std;

struct Edge
{
    int v;
    int w;
    Edge(int v_, int w_):v(v_), w(w_){}
    bool operator < (const Edge &e) const
    {
        return w > e.w;
    }
};

typedef vector <Edge> vedge;
vector <vedge> g(110);
int n;


int Prime(vector <vedge> & g)
{
    int i, j, k;
    vector <int> visit(n);
    vector <int> dist(n);
    priority_queue <Edge> pq;
    for(i = 0; i < n; i++)
    {
        visit[i] = 0;
        dist[i] = INF;
    }
    
    Edge temp(0, 0);
    
    int nOwn = 0;
    int nWeight = 0;
    pq.push(Edge(0, 0));

    while(nOwn < n && !pq.empty())
    {
        do
        {
            temp = pq.top();
            pq.pop();
        }
        while(visit[temp.v] == 1 && !pq.empty());
        if(visit[temp.v] == 0)
        {
            nOwn++;
            nWeight += temp.w;
            visit[temp.v] = 1;
        }
        for(i = 0 ; i < g[temp.v].size(); i++)
        {
            int v = g[temp.v][i].v;
            if(visit[v] == 0)
            {
                int w = g[temp.v][i].w;
                dist[v] = w;
                pq.push(Edge(v, w));
            }
        }
    }
    if(nOwn < n)
    {
        cout << nOwn << n << endl;
        return -1;
    }
    return nWeight;
}


int main()
{ 
    int i, j, k;
    int temp;
    while(~scanf("%d", &n))
    {
        for(i = 0; i < n; i++)
            g[i].clear();
        for(i = 0; i < n; i++)
            for(j = 0; j < n; j++)
            {
                scanf("%d", &temp);
                g[i].push_back(Edge(j, temp));
            }
        
        cout << Prime(g) << endl;
    }
    return 0;
}

Kruscal算法代码：

//author: svtter
//

#include <algorithm>
#include <vector>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

const int MAXN = 100000;


using namespace std;

vector <int> root;
int n;
struct Edge
{
    int i, j, w;
    Edge(int i_, int j_, int w_):i(i_), j(j_), w(w_){}
    bool operator < (const Edge &e) const
    {
        return w < e.w;
    }
};


void init()
{
    for(int i = 0; i < n; i++)
        root.push_back(i);
}

int getRoot(int i)
{
    if(root[i] == i)
        return i;
    return root[i] = getRoot(root[i]);
}

void Merge(int i, int j)
{
    int a, b;
    a = getRoot(i);
    b = getRoot(j);
    if(a == b)
        return;
    //a's root is a;
    root[a] = b;
}

vector <Edge> g;

int Kruskal()
{
    //init the
    init();
    sort(g.begin(),g.end());
    //the num of tree's Edges is n-1;
    //
    int nEdge = 0;

    //the weight of whole gtree
    int nWeight = 0;
    int i, s, e, w;
    for(i = 0; i < g.size(); i++)
    {
        s = g[i].i;
        e = g[i].j;
        w = g[i].w;
        if(getRoot(s) != getRoot(e))
        {
            Merge(s,e);
            nWeight += w;
            nEdge++;
        }
        if(nEdge == n-1)
            break;
    }
    return nWeight;
}

int main()
{
    int i, j, k;
    while(~scanf("%d", &n))
    {
        g.clear();
        root.clear();
        for(i = 0; i < n ; i++)
            for(j = 0; j < n; j++)
            {
                scanf("%d", &k);
                g.push_back(Edge(i, j, k));
            }

        cout << Kruskal() << endl;
    }
    return 0;
}