——by A Code Rabbit
Description
求直角坐标系上能够把几个点相连起来最短线段的长度。
输入每个点的坐标。
输出最短线段的长度。
Graph Algorithms
Analysis
经典的最小生成树的题目。
求最小生成树的两种算法——Kruskal 和 Prim。
设图 G 中点数为 n ,边数为 e 。
Kruskal 的时间复杂度为 O(e log e) ,取决于对边的排序效率。
要求存储每条边,可用并查集优化(由于并查集优化后代码更短,效率更高,因此默认都用并查集优化后的 Kruskal。
Prim 的时间复杂度是比较多变,取决于图的存储结构,和是否采用二叉堆(优先队列)优化。
未优化的时间复杂度为 O(n^2) ,适合于稠密图。而是堆优化过后,时间复杂度达到O(e log n),不过相比Kruskal属于费力不讨好。
除非利用 Fibonacci 堆优化,可以达到 O(n log n) 。
Fibonacci堆 优化的实现较难(反正我不懂),所以在 ACM 中,大都采用 Kruskal 的方法求最小生成树的路径长度。
// UVaOJ 10034 // Freckles // by A Code Rabbit #include <algorithm> #include <cmath> #include <cstdio> using namespace std; const int MAXV = 102; const int MAXE = MAXV * MAXV; template <typename T> struct Point { T x, y; static double GetDistance(Point a, Point b) { return sqrt(pow(a.x - b.x, 2) + pow(a.y - b.y, 2)); } }; template <typename T> struct Edge { int u, v; T w; }; template <typename T> struct Graph{ Edge<T> edge[MAXE]; int tot_edge; void Init() { tot_edge = 0; } void AddEdge(int u, int v, T w) { edge[tot_edge].u = u; edge[tot_edge].v = v; edge[tot_edge].w = w; tot_edge++; } }; namespace Kruskal { int p[MAXV]; template <typename T> int Cmp(Edge<T> a, Edge<T> b) { return a.w < b.w; } int Find(int x) { return p[x] == x ? x : p[x] = Find(p[x]); } template <typename T> T Go(Edge<T> e[MAXE], int n, int m) { for (int i = 0; i < n; i++) p[i] = i; sort(e, e + m, Cmp<T>); T ans = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { int u = Find(e[i].u); int v = Find(e[i].v); if (u != v) { ans += e[i].w; p[u] = v; } } return ans; } } int n; Point<double> point[MAXV]; Graph<double> graph; int main() { int tot_case; scanf("%d", &tot_case); for (int t = 0; t < tot_case; t++) { // Input. scanf("%d", &n); for (int i = 0; i < n; i++) scanf("%lf%lf", &point[i].x, &point[i].y); // Compute each the length of edges. graph.Init(); for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < i; j++) { double w = Point<double>::GetDistance(point[i], point[j]); graph.AddEdge(i, j, w); } } // Output. printf("%s", t ? "\n" : ""); printf("%.2lf\n", Kruskal::Go(graph.edge, n, graph.tot_edge)); } return 0; }