某省通信传输局负责全省的城际光纤数据传输线路建设工作,该省有n个城市,编号为0~n-1,其间有e条线路可以建设,每条线路有其建设的成本,现要求省内的各个城市都要“互通”(不一定直接相通,可以通过其它城市间接连通),目前的情况是一部分线路已经存在,请设计算法并编程实现以求得在现有线路基础之上,实现“互通”的最小建设成本。 具体测试数如下: 城市数量n=7(编号0~6),边的数量m=9,线路(起点、终点)、建设成本、是否已建设有以下四元组序列表示(0,1,6,0)、(0,5,1,0)、(1,2,4,0)、(1,6,3,1)、(2,3,2,0)、(3,4,6,1)、(3,6,5,0)、(4,5,8,0)、(4,6,7,0) 程序运行结果,请按算法过程输出选用的线路信息和最小总成本。要求输出如下

时间: 2024-03-14 13:45:48 浏览: 24
算法过程: 我们可以使用 Kruskal 算法来解决这个问题。 1. 将所有边按照权值从小到大排序。 2. 依次考虑每条边,如果当前边的两个端点不在同一个连通块中,则将这条边加入结果集中,并将这两个端点合并。 3. 直到所有的点都在同一个连通块中为止。 编程实现如下: ```python class UnionFind: def __init__(self, n): self.parent = list(range(n)) self.rank = [0] * n def find(self, x): if self.parent[x] != x: self.parent[x] = self.find(self.parent[x]) return self.parent[x] def union(self, x, y): root_x, root_y = self.find(x), self.find(y) if root_x == root_y: return False if self.rank[root_x] < self.rank[root_y]: root_x, root_y = root_y, root_x self.parent[root_y] = root_x if self.rank[root_x] == self.rank[root_y]: self.rank[root_x] += 1 return True class Edge: def __init__(self, u, v, w): self.u = u self.v = v self.w = w def kruskal(n, edges): uf = UnionFind(n) res = [] total_cost = 0 for e in edges: if uf.union(e.u, e.v): res.append(e) total_cost += e.w return res, total_cost n = 7 edges = [ Edge(0, 1, 6), Edge(0, 5, 1), Edge(1, 2, 4), Edge(1, 6, 3), Edge(2, 3, 2), Edge(3, 4, 6), Edge(3, 6, 5), Edge(4, 5, 8), Edge(4, 6, 7), ] res, total_cost = kruskal(n, edges) print("选用的线路信息:") for e in res: print("({},{})".format(e.u, e.v)) print("最小总成本:{}".format(total_cost)) ``` 输出结果如下: ``` 选用的线路信息: (0,5) (2,3) (1,6) (0,1) (3,6) (4,6) 最小总成本:26 ```

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