无向图最小环问题解答
作者:互联网
问题阐述:给出一个无向图,找出权值和最小的子图,其中子图的形式为简单环
解题思路,我们可以选取构建抽象模型{u,x1,x2,......xn,v,xm,.....u}作为满足条件的抽象环形结构,可知我们可选择图内任意两个点,围绕他们来做环。
我们的思路在于找到从u到v和从v到u的和值最小,即可以将问题分解为最短路问题。使用Floyd算法求最短路的思路(不清楚Floyd算法的话可转至此链接了解:https://oi-wiki.org/graph/shortest-path/#floyd),我们将集合划分为两部分,其中一部分是将1至k-1作为中继点找最短路。这时利用Floyd算法的推广我们将点k引入并连接求最短路并更新最小值。下图将证明这种推断的合理性。
如本图所示,假设该图有n个节点,这里圈入的是标号1至n-1的节点(包括i和j)。我们可以证明此时如果以n为中继点可得到i与j的最短路i-j-n-i即为最小环。首先i-j是已包含节点内可使i与j连通的最短路,此时通过k连接i与j可以实现最短路的话便无法在1至n-1内寻找一个点满足最短路。因为这个点要么在已知最短路上(不满足成环条件),就是在路外(不满十足最短路条件)。所以这个结构迭代下去即可实现最小环的寻找。
例题:
P6175 无向图的最小环问题 https://www.luogu.com.cn/problem/P6175
题目截图如下:
解题注意事项:此题为无向图最小环模板题,应注意重复边的判别。
1 #include <cstdio> 2 #include <iostream> 3 #include <algorithm> 4 #include <string.h> 5 #define ll long long 6 using namespace std; 7 const int M=105; 8 const int inf=0x7f7f7f7f; 9 ll f[M][M],m[M][M]; 10 ll ans=inf; 11 ll num_v,num_e; 12 void add(ll u,ll v,ll w){//双向加边 13 f[u][v]=min(f[u][v],w);//重边判别 14 f[v][u]=min(f[v][u],w); 15 m[u][v]=min(m[u][v],w); 16 m[v][u]=min(m[v][u],w); 17 } 18 int main(){ 19 for (int i=0;i<105;i++){ 20 for (int j=0;j<105;j++){ 21 if (i!=j){ 22 f[i][j]=inf; 23 f[j][i]=inf; 24 m[j][i]=inf; 25 m[i][j]=inf; 26 } 27 } 28 } 29 cin>>num_v>>num_e; 30 for (int i=1;i<=num_e;i++){ 31 ll u,v,w; 32 cin>>u>>v>>w; 33 add(u,v,w); 34 } 35 for (int k=1;k<=num_v;k++){//k次迭代,做Floyd算法 36 for (int x=1;x<k;x++){//x和y都应在1至k-1范围内 37 for (int y=x+1;y<k;y++){ 38 ans=min(ans,f[x][y]+m[x][k]+m[k][y]);//与k点连接并更新 39 } 40 } 41 for (int i=1;i<=num_v;i++){//具体的Floyd,扩大子图范围 42 for (int j=1;j<=num_v;j++){ 43 f[i][j]=min(f[i][j],f[i][k]+f[k][j]); 44 f[j][i]=f[i][j]; 45 } 46 } 47 } 48 if (ans==inf) 49 cout<<"No solution."; 50 else 51 cout<<ans; 52 return 0; 53 }
标签:num,int,短路,最小,问题解答,无向,include,ll 来源: https://www.cnblogs.com/johnsonstar/p/16268587.html