给定图G(V,E),以及其对应的一棵最小生成树,假定减少图中不属于最小生成树的一条边的权重,设计算法找出修改边后新图的最小生成树 ‌;给我完整代码

时间: 2023-06-16 08:05:09 浏览: 106
算法思路: 1. 首先,我们需要找到不属于最小生成树的一条边,可以通过遍历图中所有边,判断其是否在最小生成树中出现过,如果没有出现过,那么这条边就是我们需要修改的边。 2. 然后,我们需要将这条边的权值减少,这里可以直接在原图上修改,也可以将其复制一份进行修改。 3. 最后,我们需要重新求解最小生成树,可以使用 Prim 算法或者 Kruskal 算法。 代码实现(使用 Prim 算法): ``` #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <algorithm> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; struct Edge{ int to, weight; Edge(int _to, int _weight): to(_to), weight(_weight){} }; vector<Edge> G[100]; // 存储图的邻接表 bool used[100]; // 标记节点是否已被访问 int mincost[100]; // 存储从最小生成树出发到各个节点的最小边权值 int prim(int n){ memset(used, false, sizeof(used)); memset(mincost, INF, sizeof(mincost)); mincost[0] = 0; priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq; pq.push(make_pair(0, 0)); int res = 0; while(!pq.empty()){ pair<int, int> p = pq.top(); pq.pop(); int v = p.second; if(used[v]) continue; used[v] = true; res += p.first; for(int i = 0; i < G[v].size(); i++){ int u = G[v][i].to; int cost = G[v][i].weight; if(!used[u] && cost < mincost[u]){ mincost[u] = cost; pq.push(make_pair(mincost[u], u)); } } } return res; } int main(){ int n, m; cin >> n >> m; // 读入图的邻接表 for(int i = 0; i < m; i++){ int a, b, c; cin >> a >> b >> c; G[a].push_back(Edge(b, c)); G[b].push_back(Edge(a, c)); } // 计算原图的最小生成树 int original_mst = prim(n); // 枚举每一条不在最小生成树中的边,找到权值最小的边 int min_edge_weight = INF; int min_edge_u = -1, min_edge_v = -1; for(int u = 0; u < n; u++){ for(int i = 0; i < G[u].size(); i++){ int v = G[u][i].to; int w = G[u][i].weight; if(mincost[u] != INF && mincost[v] != INF && mincost[u] + w == mincost[v]){ continue; // 如果这条边在原图的最小生成树中,就跳过 } if(w < min_edge_weight){ min_edge_weight = w; min_edge_u = u; min_edge_v = v; } } } // 修改边权,重新计算最小生成树 G[min_edge_u][min_edge_v].weight -= min_edge_weight; G[min_edge_v][min_edge_u].weight -= min_edge_weight; int new_mst = prim(n); // 输出结果 cout << "Original MST: " << original_mst << endl; cout << "New MST: " << new_mst << endl; return 0; } ``` 注意事项: 1. 这里使用了邻接表存储图,如果使用邻接矩阵存储图,那么修改边权的时间复杂度会变成 $O(n^2)$,不太适合大规模的图。 2. 在枚举不在最小生成树中的边时,我们需要判断这条边是否在原图的最小生成树中出现过,如果出现过就可以跳过,否则就比较这条边的权值和上一条最小边权的大小。

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