POJ 1679 The Unique MST 次小生成树

 

题意:求次小生成树,如果存在次小生成树则输出“Not Unique!”,否则输出最小生成树的值。

分析:次小生成树,可以用prim求出最小生成树,再枚举删除最小生成树中的每条边求最小生成树。也可用Kruskal做。这里要注意几种特殊情况1.图不联通2.不存在次小生成树3.有重边。

次小生成树学习见这里:http://www.cppblog.com/MatoNo1/archive/2011/05/29/147627.aspx

 

#include<cstdio>
#include<vector>
#include<cstring>
#include<algorithm>
#define max(a,b) ((a)>(b)?(a):(b))
#define min(a,b) ((a)<(b)?(a):(b))
using namespace std;

const int maxn=110;
const int inf=0x3f3f3f3f;

int low[maxn],father[maxn],map[maxn][maxn],dp[maxn][maxn];
bool visit[maxn],use[maxn][maxn];
//father[i]记录i的父亲结点,dp[i][j]记录最小生成树中结点i到j的最大路径长度,use[i][j]记录边(i,j)是否在最小生成树中

int prim(int n){
    int ans=0,tmp=inf,idx;
    for(int i=1;i<=n;i++){     //初始化各数组值
        visit[i]=false;
        low[i]=map[1][i];
        father[i]=1;
    }
    memset(use,false,sizeof(use));
    memset(dp,0,sizeof(dp));
    low[1]=0;
    visit[1]=true;
    vector<int>inq;           //inq用于记录已在最小生成树中的结点
    inq.push_back(1);
    for(int k=1;k<n;k++){
        tmp=inf;
        for(int i=1;i<=n;i++){
            if(!visit[i]&&low[i]<tmp){
                tmp=low[i];idx=i;
            }
        }
        for(int i=0;i<inq.size();i++){ //每找到一个结点,就更新dp[][]的值
            dp[inq[i]][idx]=dp[idx][inq[i]]=max(dp[inq[i]][father[idx]],low[idx]);
        }
        ans+=tmp;                      //如果tmp==inf,则说明找不到一条边使图连通,则原图不连通,这题不存在不连通的情况
        visit[idx]=true;
        inq.push_back(idx);
        use[father[idx]][idx]=use[idx][father[idx]]=true;
        for(int i=1;i<=n;i++){
            if(!visit[i]&&low[i]>map[i][idx]){
                low[i]=map[i][idx];
                father[i]=idx;       //在更新low[]时更新father[]
            }
        }
    }
    return ans;
}

bool S_MST(int n){ //求次小生成树
    int flg=inf;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        for(int j=1;j<=n;j++){
            if(!use[i][j]&&map[i][j]!=inf)
                flg=min(flg,map[i][j]-dp[i][j]);
        }
    }
    return flg==0?true:false;
}

int main()
{
    int cas;
    scanf("%d",&cas);
    while(cas--){
        int  n,m;
        scanf("%d %d",&n,&m);
        memset(map,inf,sizeof(map));
        for(int i=0;i<m;i++){
            int u,v,w;
            scanf("%d %d %d",&u,&v,&w);
            map[u][v]=map[v][u]=w;      
        }
        int ans=prim(n);
        if(S_MST(n)) printf("Not Unique!\n");
        else           printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}


 此题用kruskal算法解的代码:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;

const int maxn=110;
struct node{
    int u,v,w;
}Edge[maxn*maxn];
int father[maxn],used[maxn];
int n,m,cost1,cost2,num;
bool flag1,flag2;

bool cmp(node a,node b){
    return a.w<b.w;
}

void make_set()
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
        father[i]=i;
}

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

void kruskal()
{
    num=0;cost1=0;
    if(m<n-1){    //如果图不连通,标记flag1=true,返回
        flag1=true;
        return ;
    }
    make_set();
    sort(Edge,Edge+m,cmp);
    for(int i=0;i<m&&num<n-1;i++){
        int x=find(Edge[i].u);
        int y=find(Edge[i].v);
        if(x!=y){
            father[x]=y;
            used[++num]=i;
            cost1+=Edge[i].w;
        }
    }
    if(num!=n-1){  //如果图不连通,标记flag1=true,返回
        flag1=true;
        cost1=0;
    }
}

void sec_kruskal()
{
    int tot;
    for(int i=1;i<=num;i++){
        tot=0;cost2=0;
        make_set();
        for(int j=0;j<m&&tot<n-1;j++){
            if(j==used[i]) continue;
            int x=find(Edge[j].u);
            int y=find(Edge[j].v);
            if(x!=y){
                father[x]=y;
                tot++;
                cost2+=Edge[j].w;
            }
        }
        if(tot==n-1&&cost2==cost1){
            flag2=true;
            return ;
        }
    }
}

int main()
{
    int cas;
    scanf("%d",&cas);
    while(cas--){
        scanf("%d %d",&n,&m);
        for(int i=0;i<m;i++)
            scanf("%d %d %d",&Edge[i].u,&Edge[i].v,&Edge[i].w);
        cost1=cost2=0;
        flag1=flag2=false;
        kruskal();
        if(flag1) {
            printf("0\n");
            continue;
        }
        if(m==n-1) { //图连通且仅有n-1条边,直接输出
            printf("%d\n",cost1);
            continue;
        }
        sec_kruskal();
        if(flag2) printf("Not Unique!\n");
        else      printf("%d\n",cost1);
    }
    return 0;
}


 

 

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