Boruvka 求最小生成树

这玩意好像还是有点用的,主要是思想可以学习一下,而且好像有的题也只能用它。

原理:

一开始将每个点都看成一个集合,每次遍历找到每个集合和其他集合连边的边的最小值,然后枚举这些边,若左右端点不在同一个集合中,将这两个集合合并,重复操作至不能操作,最后就能求出最小生成树。

正确性:

应该是和 kruskal 一样的。

复杂度证明:

因为一条边只有两个端点,所以一条边最多属于两个集合,所以设有 xx​ 个集合,我们找到的不同的边的个数至少是 x2\lceil \frac{x}{2} \rceil​,所以每次做集合合并操作集合个数至少少一半,这里的复杂度是 O(logn)O(\log n)​,每次操作我们要遍历一遍所有边,时间复杂度 O(m)O(m)​,所以总时间复杂度是 O(mlogn)O(m\log n)​ 的。

实现:

记录一个 best 数组表示当前这个集合 ii 能连出去的最小边权的边是哪条边,每次操作先遍历一遍边,找出每个集合的 best 数组,最后看是否能将这些边加入边集,如果可以就加入。

P3366

code:

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const int N=5007,M=2e5+7;
int n,m;
struct edges{
int u,v,w;
edges(){ u=v=w=0; }
edges(int U,int V,int W){ u=U,v=V,w=W; }
bool operator <(const edges A) const { return w<A.w; }
}e[M];
int best[N];
int p[N];
inline void init(int n){ for(int i=1;i<=n;i++) p[i]=i; }
inline int find(int x){ return x!=p[x]?p[x]=find(p[x]):x; }
int main(){
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("in.in","r",stdin);
freopen("out.out","w",stdout);
#endif
rd(n,m);
init(n);
for(int i=1;i<=m;i++) rd(e[i].u,e[i].v,e[i].w);
int ans=0,cnt=0;
bool flag=1;
while(flag){
flag=0;
for(int i=1;i<=n;i++) best[i]=0;
for(int i=1;i<=m;i++){
int x=find(e[i].u),y=find(e[i].v);
if(x==y) continue;
if(!best[x]||e[i].w<e[best[x]].w) best[x]=i;
if(!best[y]||e[i].w<e[best[y]].w) best[y]=i;
}
for(int i=1;i<=n;i++){
if(best[i]){
int x=find(e[best[i]].u),y=find(e[best[i]].v);
if(x==y) continue;
cnt++,ans+=e[best[i]].w,flag=1,p[x]=y;
}
}
}
if(cnt==n-1) wt('\n',ans);
else puts("orz");
return 0;
}

Boruvka 求最小生成树
http://lnyxqwq.github.io/2023/08/18/Boruvka 求最小生成树/
作者
lnyx
发布于
2023年8月18日
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