【九度】题目1028：继续畅通工程

题目地址：http://ac.jobdu.com/problem.php?pid=1028
题目描述：

    省政府“畅通工程”的目标是使全省任何两个村庄间都可以实现公路交通（但不一定有直接的公路相连，只要能间接通过公路可达即可）。现得到城镇道路统计表，表中列出了任意两城镇间修建道路的费用，以及该道路是否已经修通的状态。现请你编写程序，计算出全省畅通需要的最低成本。

输入：

    测试输入包含若干测试用例。每个测试用例的第1行给出村庄数目N ( 1< N < 100 )；随后的 N(N-1)/2 行对应村庄间道路的成本及修建状态，每行给4个正整数，分别是两个村庄的编号（从1编号到N），此两村庄间道路的成本，以及修建状态：1表示已建，0表示未建。

    当N为0时输入结束。

输出：

    每个测试用例的输出占一行，输出全省畅通需要的最低成本。

样例输入：

3
1 2 1 0
1 3 2 0
2 3 4 0
3
1 2 1 0
1 3 2 0
2 3 4 1
3
1 2 1 0
1 3 2 1
2 3 4 1
0

样例输出：

3
1
0

来源：

2008年浙江大学计算机及软件工程研究生机试真题

解题思路：
 并查集的变形题。和题目1017：还是畅通工程其实完全一样，不同的就是当状态为已建的时候，代价就是0，否则就是value。当然也可以使用prim来做。这在另外一道题目1417：变型金刚中有所体现。
    1、存储所有节点以及所花费用。
    2、排序。按照费用从小到大。
    3、根据value值从小到大做并查集操作，发现道路个数count == n-1的时候就退出。
    4、判断count是否小于n-1，如果成立的话，就说明所有道路并不能连通。否则输出代价。
C++使用的是并查集，Java使用的算法是prim，都给出代码。

C++ AC

#include<stdio.h>
#include<algorithm> 
const int maxn = 102;
const int maxm = 102;
int parent[maxn];
using namespace std;
struct Node{
    int start;
    int end;
    int value;
}nodes[maxm];
    
int compare(Node node1 ,Node node2){
    if(node1.value < node2.value){
        return 1;
    }
    return 0;
}
   
int findParent(int f) {
     while (parent[f] != f) {
        f = parent[f];
    }
    return f;
}
  
void unionTwo(int f, int t) {          
    int a = findParent(f);
    int b = findParent(t);
    if (a == b)
        return;
    if (a > b) {
        parent[a] = b;
    } else {
        parent[b] = a;
    }
}
    
int main(){
   
    int n;
    int m;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF){
        if(n == 0){
            break;
        }
        m = (n-1)*n/2;
        int i = 0;
        for(i=0; i < m; i++){
            int state,value;
            scanf("%d%d%d%d" , &nodes[i].start, &nodes[i].end, &value, &state);
            if(state == 1){
                nodes[i].value = 0;
            }else{
                nodes[i].value = value;
            }
        }
        sort(nodes,nodes+m,compare);
        for(i = 1; i < n+1 ; i++){
            parent[i] = i;
        }
        int minValue = 0;
        int count = 0;
        for (i = 0; i < m; i++) {
            if (findParent(nodes[i].start) != findParent(nodes[i].end)) {
                unionTwo(nodes[i].start,nodes[i].end);
                minValue += nodes[i].value;
                count++;
                if(count == n-1){
                    break;
                }
            }
        }
        if(count < n-1){
            printf("?\n");
        }else{
            printf("%d\n", minValue);  
        }
         
    }
    return 0;
}
   
/**************************************************************
    Problem: 1028
    User: wangzhenqing
    Language: C++
    Result: Accepted
    Time:20 ms
    Memory:1024 kb
****************************************************************/

Java AC

import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.StreamTokenizer;
public class Main {
    /*
     * 1028
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        StreamTokenizer st = new StreamTokenizer(new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)));
        while (st.nextToken() != StreamTokenizer.TT_EOF) {
            int n = (int) st.nval;
            if (n == 0 ) {
                break;
            }
            int cost[][] = new int[n+1][n+1];
            for (int i = 1; i < n+1; i++) {
                for (int j = 1; j < n+1; j++) {
                    cost[i][j] = Integer.MAX_VALUE;
                }
            }
            int m = ((n-1)*n)/2;
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                st.nextToken(); 
                int a = (int) st.nval; 
                st.nextToken(); 
                int b = (int) st.nval; 
                st.nextToken(); 
                int d = (int) st.nval; 
                st.nextToken(); 
                int state = (int) st.nval; 
                if (state == 1) {
                    cost[a][b] = 0;
                    cost[b][a] = 0;
                }else {
                    if (cost[a][b] > d ) {
                        cost[a][b] = d;
                        cost[b][a] = d;
                    }
                }
            }
            int minCost[] = new int[n+1];
            int visit[] = new int[n+1];
            for (int i = 1; i < n+1; i++) {
                minCost[i] = cost[1][i];
            }
            prime(cost , minCost , visit ,n);
        }
    }
    private static void prime(int[][] cost, int[] minCost, int[] visit, int n) {
        minCost[1] = 0;
        visit[1] = 1;
        int minj = 1;
        int resLen = 0;
        for (int i = 1; i < n; i++) {
             int min = Integer.MAX_VALUE;
             for (int j = 1; j < n+1; j++) {
                if (visit[j] == 0 && minCost[j] < min) {
                    min = minCost[j];
                    minj = j;
                }
            }
            visit[minj] = 1;
            resLen += min;
            for (int j = 1; j < n+1; j++) {
                if (visit[j] == 0 && minCost[j] > cost[minj][j]){
                    minCost[j] = cost[minj][j];
                }
            }
        }
        System.out.println(resLen);
    }
}
/**************************************************************
    Problem: 1028
    User: wzqwsrf
    Language: Java
    Result: Accepted
    Time:210 ms
    Memory:23232 kb
****************************************************************/