哈夫曼树和最小生成树
哈夫曼树
首先给我们一串权值,然后我们需要让这串权值组成一个树,然后当他的wpl最小
我们可以发现当他的小权值离根节点越远,大权值离根节点越近的时候,我们这个时候构建出来的树就是wpl最小的树,也就是我们说的哈夫曼树
构建的方法
我演示一个当我们有这样子的一串权值的时候
我们先选出3 5也就是他最小的和第二小的,把最小的当成左孩子,另一个为右孩子,然后他们的父节点就是3+5=8,就是8,然后再把8选入原串中,把我们刚刚选出来的两个数字去除,然后再来选两个最小的和第二小的数
最后我们就可以得到
这样子的一个树,这就是我们的哈夫曼树
哈夫曼编码
左孩子的为0,右孩子为1
这东西讲起来很难麻烦,举个例子,7的哈夫曼编码就是1110,从树的根节点往下找就ok
再比如8的哈夫曼编码000,再比如11的哈夫曼编码001
这就是哈夫曼树和哈夫曼编码,他的构建代码我还没搞出来/(ㄒoㄒ)/~~
最小生成树
最小生成树就是,当我们在解决一些问题的时候,比如求好几个村子现在要建工路,如果建造可以让他的花费最小而且每个村子可以连接到一起,这就是最小生成树问题
Kruskal算法
就是我们一般情况下会得到一串这样子的东西
当然他不是排好的数字,而是要我们自己排序,我们把它排好之后,每次都取出最小的那个权值对应的连接的边,如果我们取出来的边导致原本的图成环了(并查集来判断),那我们就不要这个边,换下一条,直到我们取出来的边的数目为节点数减1,算法结束
建议看一下,只看文字不太好理解
【最小生成树(Kruskal(克鲁斯卡尔)和Prim(普里姆))算法动画演示】https://www.bilibili.com/video/BV1Eb41177d1?vd_source=c9016f395efdf6f1094ae706e81044e3
具体代码实现就是
#include <stdio.h>
int fa[100100];
int b[100100];
struct mei
{int x,y,z;
}a[100100];int root(int x,int fa[])
{if(fa[x]!=x){fa[x]=root(fa[x],fa);}return fa[x];
}void he(int x,int y)
{fa[x]=y;
}void kuai(int left,int right)
{int i,j,teap,t,t1,t2;if(left>right){return;}teap=a[left].z;int teap1=a[left].x;int teap2=a[left].y;i=left;j=right;while(i!=j){while(teap<=a[j].z&&i<j){j--;}while(teap>=a[i].z&&i<j){i++;}if(i<j){t=a[i].z;a[i].z=a[j].z;a[j].z=t;t1=a[i].x;a[i].x=a[j].x;a[j].x=t1;t2=a[i].y;a[i].y=a[j].y;a[j].y=t2;}}a[left].z=a[i].z;a[left].x=a[i].x;a[left].y=a[i].y;a[i].z=teap;a[i].x=teap1;a[i].y=teap2;kuai(left,i-1);kuai(i+1,right);return;
}int main()
{int n,m,k;long long sum=0,kk,i,teap,j,l,r;scanf("%d%d%d",&n,&m,&k);for(i=1;i<=m;i++){scanf("%d%d%d",&a[i].x,&a[i].y,&a[i].z);//x,y表示连接的地方z表示美丽度}kuai(1,m);//排序大的放前面/*for(i=1;i<=m;i++){b[i]=a[i].z;}for(i=1,j=m;i<=m;i++,j--){a[i].z=b[j];//printf("%d ",a[i].z);}*/for(i=1;i<=n;i++){fa[i]=i;}//下面最小生成树for(i=m,kk=0;i>=1&&kk<k;i--){l=root(a[i].x,fa); r=root(a[i].y,fa);//printf("%d %d\\n",l,r);if(l!=r)//不在一起就合并{he(l,r);kk++;sum=sum+a[i].z;}}printf("%lld",sum);return 0;
}
我这个题目是求最大的,排序不同而已
Prim算法
这就是一个图,我们从1开始,然后我们找到与1相连的边上最短的线,把1纳入集合(就是已读取的顶点),然后我们就发现3最小,于是就连上7,然后把7纳入集合
然后我们找与1和7相连的线上最小的数,并把它纳入集合,同时不可以让他形成环,最后我们就得到了一个
这就是prim算法的思想
代码具体实现就是
#include <stdio.h>
int a1[5001],a2[5002],a[5001][5001];
int main()
{int n,m,i,j,k;int x,y,z,sum=0;scanf("%d%d",&n,&m);for(i=1;i<=n;i++){for(j=1;j<=n;j++){a[i][j]=9999999;//将每个点都是可读}}for(i=1;i<=m;i++){scanf("%d%d%d",&x,&y,&z);if(z<a[x][y])//如果有更短的路径就替换{a[x][y]=z;a[y][x]=z;}}for(i=0;i<=n;i++){a2[i]=99999999;//每个点都可以访问}a2[1]=0;for(i=1;i<=n;i++){k=0;for(j=1;j<=n;j++){if(!a1[j]&&a2[j]<a2[k]) k=j;}//printf("这里是k=%d",k);/*if(k==0){printf("orz");return 0;}*/a1[k]=1;//表示被读取了for(j=1;j<=n;j++){if(!a1[j]&&a[k][j]<a2[j]){a2[j]=a[k][j];}}}for(i=1;i<=n;i++){sum=a2[i]+sum;}if(sum>9999999){printf("orz");return 0;}printf("%d",sum);
}
我的建议是去看看这个视频
【最小生成树(Kruskal(克鲁斯卡尔)和Prim(普里姆))算法动画演示】https://www.bilibili.com/video/BV1Eb41177d1?vd_source=c9016f395efdf6f1094ae706e81044e3
这大佬讲的是真的好!!!
测试还差一题!!!(●ˇ∀ˇ●),这一题要线段树来,不能暴力了,明天有空再写,昨天哪几个错了原来是因为数字越界wok,我还以为runtime是我时间超限嘞
下班下班(●ˇ∀ˇ●)