P3366 最小生成树
对应章节:五、数据结构与算法 → (十五) 图论入门。
(一) 任务与输出目标
选 n-1 条边连通全部顶点并最小化总权,不连通输出 orz。
(二) 建模与推导
按边权排序,每次选连接两个不同连通块的最小边。当前块形成一个割;若某棵最优生成树没有这条边,把它加入就形成环,环上还有跨过该割的边。替换掉那条不更小的边,连通性保留、总权不增加。因此贪心选择可以接进某个最优树。两端已经同组的边会形成环,跳过;并查集负责判断与合并。选满 n-1 条时得到生成树,否则仍存在分开的块。
(三) 手算与过程
三角形边权 1、2、5:先选 1 和 2,第三边两端已经同组,跳过,总代价 3。
(四) 带注释实现
#include <bits/stdc++.h>
#define int long long
#define endl '\n'
using namespace std;
struct DSU {
vector<int> parent, size;
DSU(int n) : parent(n + 1), size(n + 1, 1) {
iota(parent.begin(), parent.end(), 0);
}
int find(int x) {
return parent[x] == x ? x : parent[x] = find(parent[x]);
} // 路径压缩到代表节点。
bool unite(int a, int b) {
a = find(a);
b = find(b);
if (a == b)
return false;
if (size[a] < size[b])
swap(a, b);
parent[b] = a;
size[a] += size[b];
return true; // 小树挂到大树,控制路径长度。
}
};
void solve() {
int n, m;
cin >> n >> m;
vector<tuple<int, int, int>> edges(m);
for (auto& [w, u, v] : edges)
cin >> u >> v >> w;
sort(edges.begin(), edges.end());
DSU dsu(n);
int answer = 0;
int chosen = 0;
for (auto [w, u, v] : edges)
if (dsu.unite(u, v)) {
answer += w;
++chosen;
} // 不同组之间才加入边。
if (chosen == n - 1)
cout << answer << '\n';
else
cout << "orz\n";
}
signed main() {
ios::sync_with_stdio(false); // 关闭同步,使用 cin 与 cout 完成输入输出。
cin.tie(0), cout.tie(0);
int T = 1; // 本题读入一组数据。
// cin >> T; // 题目给出测试组数时开启,并在 solve 中处理一组。
while (T--)
solve();
}(五) 复杂度
排序 \(O(m\log m)\),并查集 \(O(m\alpha(n))\),空间 \(O(n+m)\)。