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  • 次小生成树模板

    次小生成树可由最小生成树换一条边得到,这是核心结论!

     证明:换种方式去看待这个结论(一个生成树可以通过换边得到另一个生成树),T是某一棵最小生成树,T0是任一棵异于T的生成树,通过变换T0 --> T1 --> T2 --> ... --> Tn (T)  变成最小生成树。所谓的变换是,每次把Ti中的某条边换成T中的一条边, 而且树T(i+1)的权小于等于Ti的权。

             看下面的具体步骤(一定要理解透彻)。 
             step 1. 在Ti中任取一条不在T中的边uv. 
             step 2. 把边uv去掉,就剩下两个连通分量A和B,在T中,必有唯一的边u'v' 连结A和B。这是为什么呢?因为生成树中任意两点间只有一条路径(下面也要用这个),且必有一条。 
             step 3. 显然u'v'的权比uv小 (prime算法贪心的,否则,uv就应该在T中),把u'v'替换uv即得树T(i+1)。 
             特别地:取T0为任一棵次小生成树,T(n-1) 也就是次小生成树且跟T差一条边, 结论得证。

      

     1 #include<stdio.h>       ////O(v^2),适用于稠密图
     2 #include<string.h>
     3 #define max(x,y) x>y?x:y
     4 #define min(x,y) x<y?x:y
     5 const int N=1000;
     6 const int INF=0x3f3f3f3f;
     7 int a[N][N],p[N],low[N],n;
     8 int f[N][N],fa[N];
     9 int prim()
    10 {
    11     int i,j,ans=0,poi,top=0,sta[N];
    12     memset(p,0,sizeof(p));
    13     memset(f,0,sizeof(f));
    14     p[1]=1,sta[++top]=1;
    15     for(i=1;i<=n;i++)
    16     {
    17         low[i]=a[1][i];
    18         fa[i]=1;        //父节点
    19     }
    20     for(i=1;i<n;i++)           ////n-1次操作
    21     {
    22         int mi=INF;
    23         for(j=1;j<=n;j++)
    24         {
    25             if(!p[j]&&mi>low[j])
    26             {
    27                 mi=low[j];
    28                 poi=j;
    29             }
    30         }
    31         p[poi]=1;
    32         ans+=mi;
    33         //// dp
    34         for(j=1;j<=top;j++)
    35         {
    36             f[sta[j]][poi]=f[poi][sta[j]]=max(mi,f[fa[poi]][sta[j]]);
    37         }
    38         sta[++top]=poi;
    39         for(j=1;j<=n;j++)
    40             if(!p[j]&&low[j]>a[poi][j])
    41             {
    42                 fa[j]=poi;  ////更新父节点
    43                 low[j]=a[poi][j];
    44             }
    45     }
    46     return ans;
    47 }
    48 int SMST()
    49 {
    50     int tmp=prim(),i,j,mi=INF;
    51     printf("SMT: %d
    ",tmp);
    52     for(i=1;i<=n;i++)
    53     {
    54         for(j=1;j<=n;j++)
    55         {
    56             if(i!=j&&a[i][j]!=INF&&fa[i]!=j&&fa[j]!=i)  ////fa[i]!=j&&fa[j]!=i表示这两个点之间的边没有在最小生成树中
    57             {
    58                 mi=min(mi,a[i][j]-f[i][j]);
    59             }
    60         }
    61     }
    62     return tmp+mi;
    63 }
    64 int main()
    65 {
    66     int i,j;
    67     while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    68     {
    69         for(i=1;i<=n;i++)
    70             for(j=1;j<=n;j++)
    71                 scanf("%d",&a[i][j]);
    72         printf("SMST: %d
    ",SMST());
    73     }
    74     return 0;
    75 }
    76 /* 测试数据
    77 4
    78 0 4 9 21
    79 4 0 8 17
    80 9 8 0 16
    81 21 17 16 0
    82 */
    次小生成树

     参考文章:http://www.cnblogs.com/hxsyl/p/3290832.html

            http://blog.sina.com.cn/s/blog_63509b890100r445.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/L-King/p/5316232.html
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