第一行包含两个整数 n(1<=n<=1x10 6 ),m(1<=m<=1x10 6 ) 表示该图共有 n 个结点和 m 条无向边。 接下来 m 行每行包含三个整数 x i ,y i ,z i ,表示有一条长度为 z i 的无向边连接结点 x i ,y i 。
时间: 2023-05-31 12:18:15 浏览: 321
判断有向图和无向图的连通性
### 回答1:
题目描述:有一个图共有n个结点和m条无向边。接下来m行每行包含三个整数x, y, z表示无向边 (x, y) 的长度为 z。
这道题是关于图的最小生成树问题,使用Prim算法或Kruskal算法可以得到最小生成树。其中,Prim算法是基于点的贪心;Kruskal算法是基于边的贪心。
Prim算法的思路:以一个点开始,然后依次加入不在当前生成树中的离当前生成树最近的点,并选择与当前生成树相连的最短的边。
Kruskal算法的思路:按照边从小到大排序,然后依次加入不产生环的边,直到边数达到n-1。具体实现需要使用并查集维护每个点所在的连通块。
使用Prim或Kruskal算法可以求出最小生成树的权值之和。
### 回答2:
题目描述:
给定一个无向带权图,求出从某个点出发到各个点的最短路径,其中边权均为正整数。
思路:
使用迪杰斯特拉算法求出从起点到各个点的最短路径。
具体步骤如下:
1. 初始化:将所有点的距离先设为正无穷大,然后将起点的距离设为0。
2. 将起点加入一个集合S中,表示已经求出了起点到S中点的最短路径。
3. 以起点为基准点,扫描与该点相邻的所有点,并计算从起点出发到该点的距离。
4. 如果新的距离小于旧的距离,则更新该点的距离,并将该点加入集合S中。
5. 重复步骤3和步骤4,直到S包含所有点。
代码实现:
```python
import heapq
def dijkstra(graph, start):
"""
:param graph: 无向带权图的邻接表表示,graph[i]表示与顶点i相连的顶点以及边的权重
:param start: 起点
:return: 返回从起点到各个点的最短路径
"""
n = len(graph) # 图中节点个数
dist = [float("inf")] * n # 初始化所有节点距离为正无穷大
dist[start] = 0 # 起点的距离为0
pq = [(0, start)] # 小根堆,存放待遍历的节点
while pq:
d, node = heapq.heappop(pq) # 取出距离最小的节点
if d > dist[node]: # 如果该节点已经被遍历过,则跳过
continue
for neighbor, weight in graph[node]: # 遍历该节点的所有邻居
new_dist = d + weight # 计算新的距离
if new_dist < dist[neighbor]: # 如果新距离小于原始距离
dist[neighbor] = new_dist # 更新最短距离
# 将该节点加入小根堆中
heapq.heappush(pq, (new_dist, neighbor))
return dist
```
时间复杂度:
迪杰斯特拉算法的时间复杂度为O(E log V),E为边的数量,V为节点的数量。
### 回答3:
这道题目是求图中任意两点之间的最短距离。对于这个问题,可以采用Dijkstra算法或者Floyd算法进行求解。
Dijkstra算法是一种贪心算法,用于解决单源最短路径问题,在每一次迭代中选择距离起点最近的点作为中间点,更新起点到其他点的距离,逐步扩展到所有点。具体实现过程为:首先创建一个集合S,存储已知最短距离的点;创建一个集合Q,存储未知最短距离的点;初始化起点的最短距离为0,其余点的最短距离为无穷大;重复执行以下步骤:从Q中选取距离起点最近的点u加入S中;对于u的每个邻居v,如果起点到v的距离比起点到u再加上u到v的距离更短,更新起点到v的距离;重复进行以上步骤,直到集合S包含所有点或者Q为空。
Floyd算法是一种动态规划算法,用于解决任意两点之间的最短路径问题,其核心思想是利用中间点的集合逐步缩小路径长度。具体实现过程为:创建一个二维数组dp,dp[i][j]表示i到j的最短路径长度;初始化dp[i][j]为i到j的边权或者无穷大;三重循环枚举所有点k,更新i到j的最短路径长度为dp[i][k]+dp[k][j]和dp[i][j]中的较小值;重复进行以上步骤,直到所有点两两之间的最短距离计算完毕。
上述两种算法的时间复杂度均为O(n^3),其中n表示图中节点数。在实际应用中,Dijkstra算法适用于稠密图(边数接近于节点数平方),Floyd算法适用于稀疏图(边数远小于节点数平方)。
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