在用Kruskal算法做最小生成树的时候,一般会包含:一个结构体edge(用于记录边的起点、终点、权值);一个UFset()函数(用于初始化每个节点的parent[]数组);一个Find(int x)函数(用于找x节点所在树的根节点,并通过并查集对查找路径进行压缩);一个Union(int R1,int R2)函数(用于把两个不在同一棵树的节点合并到一起);cmp函数(排序用到);Kruskal()函数(用于找到最优解);主函数(主要是做输入和输出操作,也可以分出来写)。
在解决大部分最小生成树问题的时候UFset、Find、Union这些函数几乎不用修改。大多数题目是在程序的输入部分做文章,只要把题目的输入格式转化成通用的就好了(即:获得每条边的顶点(用数字表示)和权值),如果需要输出选取的路径(边),则要在Kruskal()中注意保存选择的路径。
下面给出一些示例:
UFset函数:
void UFset()
{
for(i=0; i<N; i++)
{
parent[i]=-1;
}
}
Find函数:
int Find(int x)
{
int s;
for(s=x; parent[s]>0;s=parent[s]);
while(s!=x)
{
int tmp=parent[x];
parent[x]=s;
x=tmp;
}
return s;
}
Union函数:
void Union(int R1,int R2)
{
int r1=Find(R1);
int r2=Find(R2);
int tmp=parent[r1]+parent[r2];
if(parent[r1]<parent[r2])
{
parent[r2]=r1;
parent[r1]=tmp;
}
else
{
parent[r1]=r2;
parent[r2]=tmp;
}
}
cmp
int cmp(const void *a,const void *b)
{
edge aa=*(const edge *)a;
edge bb=*(const edge *)b;
if(aa.w>bb.w)
return 1;
else return -1;
}
这些几乎是不需要怎么变得。
Kruskal函数
(1)输出最短路径长度、最小费用的
void Kruskal()
{
int num=0;//已选用的边的数目
int u,v;//已选用边的两个顶点
UFset();
for(i=0;i<M;i++)
{
u=edges[i].u;
v=edges[i].v;
if(Find(u)!= Find(v))
{
sumweight+=edges[i].w;
num++;
Union(u,v);
}
if(num==N-1)break;//N个顶点N-1条边可以保证连通
}
}
(2)需要把选择的路径输出出来
void Kruskal()
{
ai=0;//数组ans的下标
int u,v;
UFset();
for(i=0; i<M; i++)
{
u=edges[i].u;
v=edges[i].v;
if(Find(u)!=Find(v))
{
ans[ai]=i;ai++;//ans数组用于记录依次输出的边(即选择的路径)的序号,ai为ans的下标
if(edges[i].w>maxedge)
{
maxedge=edges[i].w;
}
num++;
Union(u,v);
}
if(num>=N-1)break;
}
}
一些输入形式
(最简单的,不需转换)
for(i=0; i<M; i++)
{
scanf("%d%d%d",&edges[i].u,&edges[i].v,&edges[i].w);
}
(节点是字母)
for(i=0; i<N-1; i++)
{
getchar();
scanf("%c",&c);
scanf("%d",&numm);
for(j=0;j<numm;j++)
{
getchar();
scanf("%c %d",&cc,&edges[mi].w);
edges[mi].u=c-'A'+1;//把字母转换成数字的形式
edges[mi].v=cc-'A'+1;//同上
//printf("%d %d
",edges[mi].u,edges[mi].v);
mi++;
}
}
(节点是坐标)
for(i=0;i<N; i++)
{
scanf("%lf%lf",&X[i],&Y[i]);
}
int mi=0;//边的序号,并且用于记录总共有多少条边
for(i=0; i<N; i++)
{
for(j=i+1; j<N; j++)
{
d=sqrt((X[i]-X[j])*(X[i]-X[j])+(Y[i]-Y[j])*(Y[i]-Y[j]));//获得边的权值
edges[mi].u=i;edges[mi].v=j;edges[mi].w=d;
mi++;
}
}
m=mi;