【发布时间】：2019-01-11 21:28:01
【问题描述】：
假设我们有一个无向加权（边上）图 G(V,E)。我需要将每个 e ∈ G(V,E) 分成以下类型：
type1:egdge e 包含在每个 MST 中。
type2:edge e 至少包含在一个 MST 中，但不是全部。
type3:edge e 不属于任何 MST。
为此，我考虑过使用 Kruskal 算法并稍作修改。 如果 find() 函数没有检测到循环，我将正在处理的边命名为类型 1。如果 find() 找到一个循环，我运行第二个 find() 以查看在此循环中是否存在与正在处理的边具有相同值的边.如果我找到至少一个我将其命名为类型 2 旁边正在处理的边缘。最后，E-type1-type2 是不属于 MST 的边缘。这必须用 C++ 编写。 这是在 C++ 中使用映射的 kruskal 算法：
// C++ program for Kruskal's algorithm to find Minimum
// Spanning Tree of a given connected, undirected and
// weighted graph
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
// Creating shortcut for an integer pair
typedef pair<int, int> iPair;
// Structure to represent a graph
struct Graph
{
int V, E;
vector< pair<int, iPair> > edges;
// Constructor
Graph(int V, int E)
{
this->V = V;
this->E = E;
}
// Utility function to add an edge
void addEdge(int u, int v, int w)
{
edges.push_back({w, {u, v}});
}
// Function to find MST using Kruskal's
// MST algorithm
int kruskalMST();
};
// To represent Disjoint Sets
struct DisjointSets
{
int *parent, *rnk;
int n;
// Constructor.
DisjointSets(int n)
{
// Allocate memory
this->n = n;
parent = new int[n+1];
rnk = new int[n+1];
// Initially, all vertices are in
// different sets and have rank 0.
for (int i = 0; i <= n; i++)
{
rnk[i] = 0;
//every element is parent of itself
parent[i] = i;
}
}
// Find the parent of a node 'u'
// Path Compression
int find(int u)
{
/* Make the parent of the nodes in the path
from u--> parent[u] point to parent[u] */
if (u != parent[u])
parent[u] = find(parent[u]);
return parent[u];
}
// Union by rank
void merge(int x, int y)
{
x = find(x), y = find(y);
/* Make tree with smaller height
a subtree of the other tree */
if (rnk[x] > rnk[y])
parent[y] = x;
else // If rnk[x] <= rnk[y]
parent[x] = y;
if (rnk[x] == rnk[y])
rnk[y]++;
}
};
/* Functions returns weight of the MST*/
int Graph::kruskalMST()
{
int mst_wt = 0; // Initialize result
// Sort edges in increasing order on basis of cost
sort(edges.begin(), edges.end());
// Create disjoint sets
DisjointSets ds(V);
// Iterate through all sorted edges
vector< pair<int, iPair> >::iterator it;
for (it=edges.begin(); it!=edges.end(); it++)
{
int u = it->second.first;
int v = it->second.second;
int set_u = ds.find(u);
int set_v = ds.find(v);
// Check if the selected edge is creating
// a cycle or not (Cycle is created if u
// and v belong to same set)
if (set_u != set_v)
{
// Current edge will be in the MST
// so print it
cout << u << " - " << v << endl;
// Update MST weight
mst_wt += it->first;
// Merge two sets
ds.merge(set_u, set_v);
}
}
return mst_wt;
}
// Driver program to test above functions
int main()
{
/* Let us create above shown weighted
and unidrected graph */
int V = 9, E = 14;
Graph g(V, E);
// making above shown graph
g.addEdge(0, 1, 4);
g.addEdge(0, 7, 8);
g.addEdge(1, 2, 8);
g.addEdge(1, 7, 11);
g.addEdge(2, 3, 7);
g.addEdge(2, 8, 2);
g.addEdge(2, 5, 4);
g.addEdge(3, 4, 9);
g.addEdge(3, 5, 14);
g.addEdge(4, 5, 10);
g.addEdge(5, 6, 2);
g.addEdge(6, 7, 1);
g.addEdge(6, 8, 6);
g.addEdge(7, 8, 7);
cout << "Edges of MST are \n";
int mst_wt = g.kruskalMST();
cout << "\nWeight of MST is " << mst_wt;
return 0;
}
我在执行第二个查找时遇到了麻烦，在该查找中，我需要以某种方式知道它的权重。如何做到这一点？
【问题讨论】：
-
我认为这里的主要问题不是权重，您可以轻松地将
<edge, weight>对存储在哈希图中。主要问题是找到循环的边缘。显然，所有形成循环的节点都位于当前处理的边（形成循环的那个）的节点所属的集合中。 -
我将建议递归地检查所有边缘到设置根（
find()）处理边缘的两个节点，但后来我意识到这种检查不一定只给出循环边缘