《Out of Hay》是POJ(北京大学在线评测系统)上的一个经典问题,题目编号为2395。这个问题属于图论中的最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST)问题。下面我会详细解释题目的背景、解题思路以及具体的实现方法。
题目背景
题目描述了一个农场主需要用干草喂养分布在各个地点的牛。农场主有一个仓库,里面存储了一定量的干草,而牛分布在不同的地点。每个地点之间的距离是已知的,农场主需要用最少的干草量来喂养所有的牛。问题可以抽象为在一个带权无向图中找到最小生成树,使得总权值最小。
输入输出
-
输入:
- 第一行包含两个整数N(地点数,包括仓库)和M(道路数)。
- 接下来的M行,每行包含三个整数X, Y, Z,表示地点X和地点Y之间的距离为Z。
-
输出:
- 输出一个整数,表示最小的干草量。
解题思路
这个问题可以通过最小生成树算法来解决。常用的最小生成树算法有Kruskal算法和Prim算法。这里以Kruskal算法为例进行讲解。
Kruskal算法步骤:
- 初始化:将所有的边按权值从小到大排序。
- 构建森林:初始时每个顶点都是一个独立的集合。
- 合并集合:
- 从权值最小的边开始,依次考虑每条边。
- 如果这条边连接的两个顶点属于不同的集合,则将它们合并成一个集合,并将这条边的权值加入总权值。
- 如果这条边连接的两个顶点属于同一个集合,则跳过这条边。
- 终止条件:当所有的顶点都合并成一个集合时,算法结束。
代码实现
以下是使用Kruskal算法实现的C++代码示例:
#include
using namespace std;
struct Edge { int u, v, w; bool operator<(const Edge& e) const { return w < e.w; } };
int find(int x, vector
void unionSets(int x, int y, vector
int kruskal(int n, vector
int main() {
int n, m;
cin >> n >> m;
vector
解释
- Edge结构体:用于存储边的起点、终点和权值。
- find函数:用于查找某个顶点的根节点。
- unionSets函数:用于合并两个集合。
- kruskal函数:实现Kruskal算法,返回最小生成树的总权值。
- main函数:读取输入数据,调用kruskal函数并输出结果。
通过上述代码,可以有效地解决《Out of Hay》问题,找到最小的干草量。希望这个详细的解释和代码示例对你有所帮助!如果有任何进一步的问题,欢迎继续提问。
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