## [$AcWing$ $1141$ 局域网](https://www.acwing.com/problem/content/1143/) ### 一、题目描述 某个局域网内有 $n$ 台计算机和 $k$ 条 **双向** 网线,计算机的编号是 $1$∼$n$。由于搭建局域网时工作人员的疏忽,现在局域网内的连接形成了回路,我们知道如果局域网形成回路那么数据将不停的在回路内传输,造成网络卡的现象。 **注意:** 对于某一个连接,虽然它是双向的,但我们不将其当做回路。本题中所描述的回路至少要包含两条不同的连接。 两台计算机之间最多只会存在一条连接。(无重边) 不存在一条连接,它所连接的两端是同一台计算机。(无环) 因为连接计算机的网线本身不同,所以有一些连线不是很畅通,我们用 $f(i,j)$ 表示 $i,j$ 之间连接的畅通程度,$f(i,j)$ 值 **越小** 表示 $i,j$ 之间连接 **越通畅**。 现在我们需要解决回路问题,我们将除去一些连线,使得网络中 **没有回路** 且 **不影响连通性**(即如果之前某两个点是连通的,去完之后也必须是连通的),并且被除去网线的 $\sum f(i,j)$ 最大,请求出这个 **最大值**。 **输入格式** 第一行两个正整数 $n,k$。 接下来的 $k$ 行每行三个正整数 $i,j,m$ 表示 $i,j$ 两台计算机之间有网线联通,通畅程度为 $m$。 **输出格式** 一个正整数,表示被除去网线的 $\sum f(i,j)$ 的最大值。 **数据范围** $1≤n≤100 ,0≤k≤200,1≤f(i,j)≤1000$ **输入样例**: ```cpp {.line-numbers} 5 5 1 2 8 1 3 1 1 5 3 2 4 5 3 4 2 ``` **输出样例**: ```cpp {.line-numbers} 8 ``` ### 二、$Kruskal$算法 本题要求 **被除去网线的通畅程度之和最大**,则要求 **留下来的网线通畅程度最小**,也就是求图的 **最小生成树**, 由于原图 **不一定是连通图**,所以要求的实际上是原图的 **最小生成森林**,即若干个生成树的集合。 $kruskal$算法是 **求连通块** 的,所以这个题直接用 $kruskal$ 很容易求出来。 ```cpp {.line-numbers} if (cnt < n - 1) res = INF; ``` 这句话需要注释掉,比如下面的数据用例: ```cpp {.line-numbers} 6 6 1 2 5 1 3 4 2 3 8 4 5 7 4 6 2 5 6 1 ``` 我们发现,$1,2,3$是一伙,$4,5,6$是另一伙,这两个家庭不通!如果按照模板的意思,那么就没有最小生成树! ![](https://dsideal.obs.cn-north-1.myhuaweicloud.com/HuangHai/BlogImages/202401081155236.png) ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; const int N = 110, M = 210; const int INF = 0x3f3f3f3f; int n, m; // n条顶点,m条边 int res; // 最小生成树的权值和 int cnt; // 最小生成树的结点数 // Kruskal用到的结构体 struct Node { int a, b, c; bool const operator<(const Node &t) const { return c < t.c; // 边权小的在前 } } edge[M]; // 数组长度为是边数 // 并查集 int p[N]; int find(int x) { if (p[x] != x) p[x] = find(p[x]); return p[x]; } // Kruskal算法 void kruskal() { // 1、按边权由小到大排序 sort(edge, edge + m); // 2、并查集初始化 for (int i = 1; i <= n; i++) p[i] = i; // 3、迭代m次 for (int i = 0; i < m; i++) { int a = edge[i].a, b = edge[i].b, c = edge[i].c; a = find(a), b = find(b); if (a != b) p[a] = b, res += c, cnt++; // cnt是指已经连接上边的数量 } // 这句话需要注释掉,原因如下: /* 6 6 1 2 5 1 3 4 2 3 8 4 5 7 4 6 2 5 6 1 我们发现,1,2,3是一伙,4,5,6是另一伙,这两个家庭不通!如果按照模板的意思,那么就没有最小生成树! 这么说是没有问题的,但本题不是求最小生成树,而是求最小生成森林!所以,下面的特判需要注释掉! */ // 4、特判是不是不连通 // if (cnt < n - 1) res = INF; } int main() { cin >> n >> m; int sum = 0; // Kruskal算法直接记录结构体 for (int i = 0; i < m; i++) { int a, b, c; cin >> a >> b >> c; edge[i] = {a, b, c}; sum += c; } kruskal(); printf("%d\n", sum - res); return 0; } ``` ### 三、$Prim$算法 既然题目要求的可能是多个连通块,如果非得用$Prim$算法的话,是不是得先求出连通块,然后对每个连通块,求出其最小生成树,这样才是最小生成森林呢? ```cpp {.line-numbers} #include using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; const int N = 110; int b[N]; int n, m; int g[N][N]; // 稠密图,邻接矩阵 int dis[N]; // 这个点到集合的距离 bool st[N]; // 是不是已经使用过 int res; // 最小生成树里面边的长度之和 int sum; // 总边长 // 普利姆算法求最小生成树 int prim(int s) { // 由于调用多次prim,所以每次需要清零 memset(dis, 0x3f, sizeof dis); dis[s] = 0; res = 0; // 标识 b[s] = 1; for (int i = 0; i < n; i++) { // 迭代n次 int t = -1; for (int j = 1; j <= n; j++) if (!st[j] && (t == -1 || dis[t] > dis[j])) t = j; // if (i && dis[t] == INF) return INF; // 非连通图,没有最小生成树 if (i && dis[t] != INF) res += dis[t], b[t] = 1; for (int j = 1; j <= n; j++) if (!st[j] && g[t][j] < dis[j]) dis[j] = g[t][j]; st[t] = true; } return res; } int main() { cin >> n >> m; memset(g, 0x3f, sizeof g); while (m--) { int a, b, c; cin >> a >> b >> c; g[a][b] = g[b][a] = c; sum += c; // 总边长 } int s = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) if (!b[i]) s += prim(i); printf("%d\n", sum - s); return 0; } ```