最小度限制生成树模板

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<string>
#include<map>
#include<stdio.h>
#include<cstring>

using namespace std;

int const oo = 100000000;
int cost[103][103]; 			// 花费=边 
int used[103][103]; 			// 表示这条边是否在生成树中 
int father[103]; 				// 生成树中点的 
int maxlen[103]; 				// 表示i点到根的路径上除了与根直接相连的边外，边权最大的边的边权。
int vis[103]; 					// 标记 
int d[103];    					// 求最小生成树时的离最小生成树的代价 
int AnsMst; 					// 当前m度生成树的代价 
int N, degree, lim; 			// degree表示最小限度，lim表示限度值 
int g[103][103]; 				// 生成树中的儿子关系，正向表。 
map<string, int> mat;

 

void MST(int S) 
{ // 求从S点开始的最小生成树 
    while (1) 
	{
        int K = -1;
        for (int i = 1; i <= N; i++) 
		{
            if (!vis[i] && d[i] != oo && (K == -1 || d[K] > d[i])) K = i;
        }
        if (K == -1) break;
        vis[K] = 1;
        AnsMst += d[K];
        g[father[K]][++g[father[K]][0]] = K; // 记录儿子 
        if (d[K] != 0)
			maxlen[K] = max(maxlen[father[K]], d[K]); // 算边权最大的边 
        used[K][father[K]] = used[father[K]][K] = 1; // 标记边在生成树中 
        for (int i = 1; i <= N; i++) 
		{
            if (!vis[i] && cost[K][i] < d[i]) 
			{
                father[i] = K;
                d[i] = cost[K][i];
            }
        }
    }
}
void Build()
 {
    for (int i = 1; i <= N; i++) father[i] = i;
    for (int i = 1; i <= N; i++) d[i] = oo;
    for (int i = 1; i <= N; i++)
		for (int j = 1; j <= N; j++)
			used[i][j] = 0; // 所有的边都在生成树外 
    for (int i = 1; i <= N; i++) g[i][0] = 0; 								  // 儿子树全为0 
    for (int i = 1; i <= N; i++) vis[i] = 0; 								  // 标记清空 
    vis[1] = 1;
    degree = 0;
    maxlen[1] = -oo; // 根的maxlen为-oo 
    AnsMst = 0; // 开始时生成树的代价为0 
    while (1) 
	{
        int K = -1;
        for (int i = 1; i <= N; i++)
		{
            if (!vis[i] && (K == -1 || cost[1][i] < cost[1][K])) K = i; // 找一条边权最小的和跟相连的点开始做最小生成树 
        }
        if (K == -1) break;
        father[K] = 1; // father 为 1 
        maxlen[K] = -oo; // maxlen[k]=-oo
        d[K] = 0;
        degree++; // 联通分支个数加1 
        AnsMst += cost[1][K]; // 生成树代价增加
        MST(K);
    }
}
void Init()
{ // 开始的输入处理 
    mat.clear();
    mat["Park"] = 1;
    N = 1;
    int M;
    scanf("%d", &M);
    for (int i = 1; i <= 30; i++) 
	{
        for (int j = 1; j <= 30; j++) cost[i][j] = oo;
    }
    while (M--) 
	{
        string a, b;
        int c;
        cin >> a >> b >> c;
        int ida, idb;
        if (mat.find(a) == mat.end()) mat[a] = ++N, ida = N;
        else ida = mat[a];
        if (mat.find(b) == mat.end()) mat[b] = ++N, idb = N;
        else idb = mat[b];
        cost[ida][idb] = cost[idb][ida] = c;
    }
    scanf("%d", &lim);
}

void Dfs(int nod, int fa) 
{ // 更新维护maxlen和生成树中的父子关系 
    father[nod] = fa;
    vis[nod]=1;
    if (fa == 1) maxlen[nod] = -oo;
    else maxlen[nod] = max(maxlen[fa], cost[nod][fa]);
    for (int i = 1; i <= g[nod][0]; i++)
        if (used[nod][g[nod][i]] && !vis[g[nod][i]]) Dfs(g[nod][i], nod);
}

void Solve() 
{
    if (degree > lim) cout << "Error" << endl;
    int ans = AnsMst;
    while (degree < lim) 
	{
        degree++;
        int id = -1;
        int delta = oo;
        for (int i = 1; i <= N; i++) 
		{ // 找代价最小的进行扩张 
            if (cost[1][i] != oo && !used[1][i]) 
			{
                if (id == -1) 
				{
                    id = i;
                    delta = cost[1][i] - maxlen[i];
                    continue;
                }
                if (cost[1][i] - maxlen[i] < delta) 
				{
                    id = i;
                    delta = cost[1][i] - maxlen[i];
                }
            }
        }
        if (id == -1) break;
        AnsMst += delta;   // 加上delta值 
        ans = min(ans, AnsMst);
        int Len = maxlen[id];
        used[1][id] = used[id][1] = 1; // 表示边被加入到当前的生成树中 
        g[1][++g[1][0]] = id; // 表示根多了一个儿子 
        while (cost[id][father[id]] != Len) 
		{ // 找最大的边，并顺路维护儿子关系 
            int fa = father[id];
            g[id][++g[id][0]] = fa;
            id = fa;
        }
        used[id][father[id]] = used[father[id]][id] = 0; // 标记边被删去 
        for (int i = 1; i <= N; i++) vis[i]=0;
        Dfs(1, 1); // 维护 
    }
    printf("Total miles driven: %d
", ans);
}
int main() {
    Init();
    Build();
    Solve();
    return 0;
}