最小生成樹兩大常用模板

稠密圖： PRIM

給定一個n個點m條邊的無向圖，圖中可能存在重邊和自環，邊權可能爲負數。

求最小生成樹的樹邊權重之和，如果最小生成樹不存在則輸出impossible。

給定一張邊帶權的無向圖G=(V, E)，其中V表示圖中點的集合，E表示圖中邊的集合，n=|V|，m=|E|。

由V中的全部n個頂點和E中n-1條邊構成的無向連通子圖被稱爲G的一棵生成樹，其中邊的權值之和最小的生成樹被稱爲無向圖G的最小生成樹。

輸入格式

第一行包含兩個整數n和m。

接下來m行，每行包含三個整數u，v，w，表示點u和點v之間存在一條權值爲w的邊。

輸出格式

共一行，若存在最小生成樹，則輸出一個整數，表示最小生成樹的樹邊權重之和，如果最小生成樹不存在則輸出impossible。

數據範圍

1≤n≤5001≤n≤500,
1≤m≤1051≤m≤105,
圖中涉及邊的邊權的絕對值均不超過10000。

輸入樣例：

4 5
1 2 1
1 3 2
1 4 3
2 3 2
3 4 4

輸出樣例：

6

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 510, INF = 0x3f3f3f3f;

int n, m;
int g[N][N];
int dist[N];
bool st[N];


int prim()
{
    memset(dist, 0x3f, sizeof dist);

    int res = 0;
    for (int i = 0; i < n; i ++ )
    {
        int t = -1;
        for (int j = 1; j <= n; j ++ )
            if (!st[j] && (t == -1 || dist[t] > dist[j]))
                t = j;

        if (i && dist[t] == INF) return INF;

        if (i) res += dist[t];
        st[t] = true;

        for (int j = 1; j <= n; j ++ ) dist[j] = min(dist[j], g[t][j]);
    }

    return res;
}


int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &m);

    memset(g, 0x3f, sizeof g);

    while (m -- )
    {
        int a, b, c;
        scanf("%d%d%d", &a, &b, &c);
        g[a][b] = g[b][a] = min(g[a][b], c);
    }

    int t = prim();

    if (t == INF) puts("impossible");
    else printf("%d\n", t);

    return 0;
}

稀疏圖：Kruskal

給定一個n個點m條邊的無向圖，圖中可能存在重邊和自環，邊權可能爲負數。

求最小生成樹的樹邊權重之和，如果最小生成樹不存在則輸出impossible。

給定一張邊帶權的無向圖G=(V, E)，其中V表示圖中點的集合，E表示圖中邊的集合，n=|V|，m=|E|。

由V中的全部n個頂點和E中n-1條邊構成的無向連通子圖被稱爲G的一棵生成樹，其中邊的權值之和最小的生成樹被稱爲無向圖G的最小生成樹。

輸入格式

第一行包含兩個整數n和m。

接下來m行，每行包含三個整數u，v，w，表示點u和點v之間存在一條權值爲w的邊。

輸出格式

共一行，若存在最小生成樹，則輸出一個整數，表示最小生成樹的樹邊權重之和，如果最小生成樹不存在則輸出impossible。

數據範圍

1≤n≤1051≤n≤105,
1≤m≤2∗1051≤m≤2∗105,
圖中涉及邊的邊權的絕對值均不超過1000。

輸入樣例：

4 5
1 2 1
1 3 2
1 4 3
2 3 2
3 4 4

輸出樣例：

6

 

#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>

using namespace std;

const int N = 100010, M = 200010, INF = 0x3f3f3f3f;

int n, m;
int p[N];

struct Edge
{
    int a, b, w;

    bool operator< (const Edge &W)const
    {
        return w < W.w;
    }
}edges[M];

int find(int x)
{
    if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]);
    return p[x];
}

int kruskal()
{
    sort(edges, edges + m);

    for (int i = 1; i <= n; i ++ ) p[i] = i;    // 初始化並查集

    int res = 0, cnt = 0;
    for (int i = 0; i < m; i ++ )
    {
        int a = edges[i].a, b = edges[i].b, w = edges[i].w;

        a = find(a), b = find(b);
        if (a != b)
        {
            p[a] = b;
            res += w;
            cnt ++ ;
        }
    }

    if (cnt < n - 1) return INF;
    return res;
}

int main()
{
    scanf("%d%d", &n, &m);

    for (int i = 0; i < m; i ++ )
    {
        int a, b, w;
        scanf("%d%d%d", &a, &b, &w);
        edges[i] = {a, b, w};
    }

    int t = kruskal();

    if (t == INF) puts("impossible");
    else printf("%d\n", t);

    return 0;
}