最小生成树--kruskal算法

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题目描述:

标题
最小生成树
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问题描述:
	用克鲁斯卡尔(Kruskal)算法求无向网的最小生成树。
输入:
	输入数据第一行为两个正整数n(1<n<=30)和m(1<m<100),分别表示顶点数和边数。后面紧跟m行数据,每行数据是一条边的信息,包括三个数字,分别表示该边的两个顶点和边上的权值。
输出:
	按顺序输出Kruskal算法求得的最小生成树的边集,每行一条边,包括三个数字,分别是该边的两个顶点和边上的权值,其中第一个顶点的编号应小于第二个顶点的编号。
示例输入
8 11
1 2 3
1 4 5
1 6 18
2 4 7
2 5 6
3 5 10
3 8 20
4 6 15
4 7 11
5 7 8
5 8 12
示例输出
1 2 3
1 4 5
2 5 6
5 7 8
3 5 10
5 8 12
4 6 15

解题思路: 应用了并查集思想,kruskal算法按照边的权值的顺序从小到大查看一遍,如果不产生圈(重边等也算在内),就把当前这条边加入到生成树中。 kruskal算法在边的排序上最费时,算法的时间复杂度是O(|E| log|V|)。

源代码如下:

//尽可能把一些关键变量写成全局变量 
//应用kruskal算法得到最小生成树 
#include<cstdio>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
struct edge{
	int u,v,cost;
};
edge es[10000];
int n,m;
int x,y,z;
int root[1000];
int rank[1000];

//定义排序函数 
bool comp(const edge &e1,const edge &e2){
	return e1.cost<e2.cost;
}
//并查集部分 
//初始化n个元素 
void init(int n){
	for(int i=0;i<n;i++){
		root[i]=i;
		rank[i]=0;
	}
}

//查询树的根 
int find(int x){
	if(root[x]==x){
		return x;
	} else{
		return root[x]=find(root[x]);
	}
}

//合并x和y所属的集合 
void unite(int x,int y){
	x=find(x);
	y=find(y);
	if(x==y)
	 return;
	if(rank[x]<rank[y]){
		root[x]=y;
	}
	else{
		root[y]=x;
		if(rank[x]==rank[y])
		{
			rank[x]++;
		}
	}
}
//并查集部分结束
 
bool same(int x,int y){
	return find(x)==find(y);
}

int  a[1000][3];
int sum=0;
void kruskal(){
	sort(es,es+m,comp);
	init(n);
	int res=0;
	for(int i=0;i<m;i++){
		edge e=es[i];
		if(!same(e.u,e.v)){
			unite(e.u,e.v);
			a[sum][0]=min(e.u,e.v);
			a[sum][1]=max(e.u,e.v);
			a[sum][2]=e.cost;
			sum++;
		}
	}
}
int temp; 
void change(int a0,int a1){
temp=a0;
a0=a1;
a1=temp;	
} 
int main(){
	cin>>n>>m;	
	for(int i=0;i<m;i++){
		cin>>x>>y>>z;
		es[i].u=x;
		es[i].v=y;
		es[i].cost=z;
		
	}	 
	kruskal();
 
	//冒泡排序
	for(int i=1;i<sum;i++){
		for(int j=i+1;j<sum;j++){
			if(a[i][0]>a[j][0]){
				change(a[i][0],a[j][0]);
				change(a[i][1],a[j][1]);
				change(a[i][2],a[j][2]);
			}
		
		}
	}
		for(int i=1;i<sum;i++){
		for(int j=i+1;j<sum;j++){
		if(a[i][0]==a[j][0])
			{
				if(a[i][1]>a[j][1]){
				change(a[i][0],a[j][0]);
				change(a[i][1],a[j][1]);
				change(a[i][2],a[j][2]);
				}
			}
		}
	}
	for(int i=0;i<sum;i++){
		cout<<a[i][0]<<" "<<a[i][1]<<" "<<a[i][2]<<endl;
	}
	return 0;
}