最小生成树-Kruskal算法
数据结构:最小生成树-Kruskal算法
什么是最小生成树,最小生成树就是求图中把所有点都访问到的最短路径的长度
Kruskal算法采用的是边贪心思想,我们先大概讲一下它的大概思想,首先我们先假设先隐藏所有的边,这样每个点会成为一个连通块。
步骤1:先对图中所有的边按照权值进行排序
步骤2:如果当前这条边的两个顶点不在一个连通块里面,那么咋就用并查集的Union函数把他们合并在一个连通块里面(也就是把他们放在最小生成树里面),如果再在一个并查集里面,我们就舍弃这条边,不需要这条边。
步骤3:一直执行步骤2,知道当边数等于定点数的数目减去1,那就说明这n个顶点就连合并在一个集合里面了;如果边数不等于顶点数目减去1,那么说明这些边就不连通。
现在,我们通过几个图来看一下,Kruskal求最小生成树是怎么求的。不要眨眼啊!!!!
1.我们看一下这个图,把所有的边进行排序,先假设把所有边先隐藏掉,排完序后的边的权值是:10 12 14 16 18 22 24 25 28;
2.我们先找到的是权值10的边的两个顶点是0和5,先将0和5这两条边合在一个集合里面,并且连上一条边。
2.找到第二个最小的边的权重是12,连接的是2和3,现在我们把这两条边连起来,并且合并在一个集合里面。
3.同理,把1和6连接起来并合并
4.同理,把1和2连接起来并合并
5.这个时候权值是18,注意一下,因为6和3已经在一个集合里面,我们就直接跳过,不用处理。
6.下一个连接和合并是3和4
7.注意一下,此时4和6在一个集合里面了,我们直接跳过
8.我们连接并合并4和5两个顶点
此时到这里面,我们的边数等于顶点数目减去1,退出。
这个就是最小生成树的生成过程,可以用个ans记入每次连边时候的权值,就能得到最小的权值。
先给个题目连接:https://www.luogu.com.cn/problem/P3366
可以自己先尝试一下》》》》
下面附上我的代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn = 1000001;
int father[maxn];//father数组存放的是父亲结点
struct Edge{
int u;//左端点
int v;//右端点
int dis;//权值
}ed[maxn];
bool cmp(Edge a,Edge b){//结构体排序
return a.dis < b.dis;
}
void init(int n){//初始化
for(int i=1;i<=n;i++) father[i] = i;
}
int find_father(int x){//并查集核心操作
if(x==father[x]) return x;
int temp = find_father(father[x]);//路径压缩
return temp;
}
int Kruskal(int n,int m){
int ans = 0;//记入最小生成树的权值
int num_Edge = 0;//边的数目
for(int i=0;i<m;i++){
int fu = find_father(ed[i].u);//找最终父亲
int fv = find_father(ed[i].v);//找最终父亲
if(fu!=fv){
father[fu] = fv;//合并
ans+=ed[i].dis;
num_Edge++;
if(num_Edge==n-1) break;
}
}
if(num_Edge!=n-1) return -1;//退出条件
else return ans;
}
int main(){
int n,m;
cin>>n>>m;
init(n);
for(int i=0;i<m;i++) cin>>ed[i].u>>ed[i].v>>ed[i].dis;//输入
sort(ed,ed+m,cmp);//排序
cout<<Kruskal(n,m);
return 0;
}
感谢张大佬的审核!!!
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