最小生成树
Prime算法
题上会先给你说几个村庄,或者几个点,然后给你几句话,这几句话就是点到点之间的距离,然后你没有钱,但是你想修路,所以呢,你必须找到一个最省钱的方法,把每个地方给连通起来,就比如下面的题
给你从0到6个岛,然后每个岛与某个岛之间有多长的距离
0—1 距离7 0—3距离5 就这样,然后如图所示,你没有钱,只能把路修到最短才行。
这时候你先找一个点,以他为起点开始规划
我们需要先找一个起点比如1然后看下哪条路最短,先修一下发现1到3最短修下一距离是1
然后把1和3看作一个看做一个整体找到一个与这个整体最小的边就是5,然后将0和1和3连起来
然后这个找与这个整体相连最短的边,是6与5相连
继续按照原理更新,与这个整体相连的最短边是7,连的是4
继续按照原理更新,与这个整体相连的最短边是5,连的是2
然后继续套路更新,找与整体相连的最短边9,连的是6
恭喜你找到的最短的路径,这个算法告诉我们没钱,你就带学好算法,这样你才能将成本最低化,
但是如果 你有钱(比如是个官二代,富二代)那就不需要考虑了,路都给修通了,交通更便利,钱流动的更快了。
然后思路我们有了下面我们如何用代码实现呢?
第一点:因为是2个岛之间的距离所以我们保存时就会使用到邻接矩阵,把这些点的距离都给存下来,然后就用一个标记标记这个岛是否已经是整体内的(也就是他已经被连起来了),然后开始修路的话一般都从第1个岛(标号为0)开始修,因为循环是从1开始遍历的,所以我们再用一数组来保存修路的长度。
现在我们从第1个岛遍历,1到1距离是0,然后1到其他岛的距离更新一下,找出距离1岛最近的岛,然后把1岛标记一下,把这1和最近的岛看作一个整体,都标记,再去找距离整体最近的岛,一直找到最后一个岛,(这个更新距离,每次都找最短的路连接的岛,加入整体后标记),遍历完结束,输出最短路程
然后我们一起来看一道题,深入一下Prime
HDU—1233
某省调查乡村交通状况,得到的统计表中列出了任意两村庄间的距离。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),并要求铺设的公路总长度为最小。请计算最小的公路总长度。
Input
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 ( < 100 );随后的N(N-1)/2行对应村庄间的距离,每行给出一对正整数,分别是两个村庄的编号,以及此两村庄间的距离。为简单起见,村庄从1到N编号。
当N为0时,输入结束,该用例不被处理。
Output
对每个测试用例,在1行里输出最小的公路总长度。
Sample Input
3
1 2 1
1 3 2
2 3 4
4
1 2 1
1 3 4
1 4 1
2 3 3
2 4 2
3 4 5
0
Sample Output
3
5
#include<iostream>
#include<queue>
#include<stdio.h>
#include<cstring>
using namespace std;
const int MAXN=100;
const int INF=0x3f3f3f3f;
int mp[100][100];
int dis[10005];//这个数组存的是 还没被连通的岛 到 整体 的距离
int vis[100];//这个数组用于标记 已被连通的岛
int n,m;
int x,y,z;
void init(){
memset(vis,0,sizeof(vis));//岛都没有被标记过
memset(dis,INF,sizeof(dis));//先假设没有连通(距离无穷大)
for(int i=1;i<=n;i++)//邻接矩阵存图,就是把岛与岛之间的距离想先都变为无穷大
for(int j=1;j<=n;j++)
{
if(i==j) mp[i][j]=0;
else
mp[i][j]=INF;
}
}
void prime(){
dis[1]=0;//第一个岛到第一个岛的距离0(自己距离自己的距离) (找一个起始点)
while(1){//开始修路 ,直到无路可修
int k=-1,minn=INF; //k的作用是用来找1岛到岛距离 整体 距离最短的岛,minn就是距离整体的距离
for(int i=1;i<=n;i++)//从1开始遍历
{
if(dis[i]<minn&&!vis[i])//dis[1]=0//之后的dis就是找距离 整体 最短距离
{
minn=dis[i];//找没有被连通的岛到整体的最小的路
k=i;//k就是这个岛(距离整体最近)
}
}
if(k==-1) break;//当你把所有岛都连同后,k就就一直是-1;跳出循环
vis[k]=1;//标记K遍历过了 (K岛被拉入整体)
for(int i=1;i<=n;i++)//遍历给给K岛相连的岛
{
if(dis[i]>mp[k][i]&&!vis[i]){//距离小于,之前的距离
dis[i]=mp[k][i]; //更新这个岛到整体的距离
}
} //这时的dis[]内存的都是距离整体最小的距离,让他们加起来就可以了
}
int ans=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
ans+=dis[i];
cout<<ans<<endl;
}
int main(){
while(scanf("%d",&n)&&n)
{
init();
m=n*(n-1)/2;
for(int i=0;i<m;i++)
{
cin>>x>>y>>z;
if(mp[x][y]>z)//存图,X岛到Y的距离存到邻接矩阵中,只存最小的值
{
mp[x][y]=z;
mp[y][x]=z;
}
}
prime();//调用prime算法
}
}