1140. 最短网络,prim算法,模板题
农夫约翰被选为他们镇的镇长!
他其中一个竞选承诺就是在镇上建立起互联网,并连接到所有的农场。
约翰已经给他的农场安排了一条高速的网络线路,他想把这条线路共享给其他农场。
约翰的农场的编号是1,其他农场的编号是 2∼n。
为了使花费最少,他希望用于连接所有的农场的光纤总长度尽可能短。
你将得到一份各农场之间连接距离的列表,你必须找出能连接所有农场并使所用光纤最短的方案。
输入格式
第一行包含一个整数 n,表示农场个数。
接下来 n 行,每行包含 n 个整数,输入一个对角线上全是0的对称矩阵。
其中第 x+1 行 y 列的整数表示连接农场 x 和农场 y 所需要的光纤长度。
输出格式
输出一个整数,表示所需的最小光纤长度。
数据范围
3≤n≤100
每两个农场间的距离均是非负整数且不超过100000。
输入样例:
4
0 4 9 21
4 0 8 17
9 8 0 16
21 17 16 0
输出样例:
28
解析 :prim算法
prim算法的基本想法:种一棵树,让树从一个节点增长到n个节点
1.初始的时候树只有一个节点,没有边,初始节点可以是任意一个节点
2.每一轮循环找出一条边把它接到树上
3.整个过程都要保证一个性质:
树是连通图
没有回路
4.算法循环次数等于节点数量(每一轮循环添加一个节点)
具体操作:
1.树中只有一个节点(任意选这一个节点即可),没有边。
2.用集合 U 来保存选中的节点
3.用集合 T 来保存树的边
4.每次循环把一个点和一条边接到树上:
e(u,v)表示:边的一个节点在集合U中,一个不在,选出最小的e(u,v)
将e(u,v)加入T,v加入U中
5.返回这棵树
#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#include<utility>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<set>
#include<math.h>
#include<map>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N = 1e2 + 5;
int n;
int g[N][N];
int v[N],d[N];
int prim() {
memset(d, 0x3f, sizeof d);//点到生成树的最小距离
d[1] = 0;
int ret = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
int x = -1;
for (int j = 1; j <= n; j++) {
//vis[j]==1表示点j在U中
//x==-1表示可以任选一个点作为初始节点
// d[x] > d[j]:选出最小的e(u,v)的v
if (!v[j] && (x == -1 || d[j] < d[x]))
x = j;
}
ret += d[x];
v[x] = 1;
//更新e(u,v),用x更新所有点到这棵树的最小距离
for (int j = 1; j <= n; j++) {
d[j] = min(d[j], g[j][x]);
}
}
return ret;
}
int main() {
cin >> n;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
for (int j = 1; j <= n; j++) {
scanf("%d", &g[i][j]);
}
}
cout << prim() << endl;
return 0;
}