CCF系列之最优灌溉(201412-4)

古城微笑少年丶 2022-03-26 19:59 138阅读 0赞

试题编号：201412-4  
试题名称：最优灌溉  
时间限制： 1.0s  
内存限制： 256.0MB

问题描述

雷雷承包了很多片麦田，为了灌溉这些麦田，雷雷在第一个麦田挖了一口很深的水井，所有的麦田都从这口井来引水灌溉。  
　　为了灌溉，雷雷需要建立一些水渠，以连接水井和麦田，雷雷也可以利用部分麦田作为“中转站”，利用水渠连接不同的麦田，这样只要一片麦田能被灌溉，则与其连接的麦田也能被灌溉。  
　　现在雷雷知道哪些麦田之间可以建设水渠和建设每个水渠所需要的费用（注意不是所有麦田之间都可以建立水渠）。请问灌溉所有麦田最少需要多少费用来修建水渠。

输入格式

输入的第一行包含两个正整数n, m，分别表示麦田的片数和雷雷可以建立的水渠的数量。麦田使用1, 2, 3, ……依次标号。  
　　接下来m行，每行包含三个整数a i, b i, c i，表示第a i片麦田与第b i片麦田之间可以建立一条水渠，所需要的费用为c i。

输出格式

输出一行，包含一个整数，表示灌溉所有麦田所需要的最小费用。

样例输入

4 4  
1 2 1  
2 3 4  
2 4 2  
3 4 3

样例输出

样例说明

建立以下三条水渠：麦田1与麦田2、麦田2与麦田4、麦田4与麦田3。

评测用例规模与约定

前20%的评测用例满足：n≤5。  
　　前40%的评测用例满足：n≤20。  
　　前60%的评测用例满足：n≤100。  
　　所有评测用例都满足：1≤n≤1000，1≤m≤100,000，1≤c i≤10,000。

解题思路：

实例代码（java）:

![ContractedBlock.gif][] ![ExpandedBlockStart.gif][]

1 package ccf_text2014_12;
     2 
     3 import java.util.Scanner;
     4 
     5 public class BestGuanGai2 {
     6     
     7     static final int MAX = Integer.MAX_VALUE;
     8 
     9     static int primAlgorithm(int[][] graphMatrix, int vertexNumber, int initialVertex) {
    10         int minCost = 0;
    11         boolean[] visited = new boolean[vertexNumber + 1];
    12         for (int i = 0; i < vertexNumber + 1; i++) {
    13             visited[i] = false;
    14         }
    15 
    16         int position = initialVertex;
    17         visited[position] = true;
    18         int[] lowCostInLine = new int[vertexNumber + 1];
    19         int min = MAX;
    20 
    21         for (int i = 1; i < vertexNumber + 1; i++) {
    22             lowCostInLine[i] = graphMatrix[position][i];
    23         }
    24         for (int i = 1; i < vertexNumber; i++) {
    25             for (int j = 1; j < vertexNumber + 1; j++) {
    26                 if (visited[j] == false && lowCostInLine[j] < min) {
    27                     min = lowCostInLine[j];
    28                     position = j;
    29                 }
    30             }
    31             minCost += min;
    32             min = MAX;
    33             visited[position] = true;
    34             for (int j = 1; j < vertexNumber + 1; j++) {
    35                 if (visited[j] == false && graphMatrix[position][j] < lowCostInLine[j]) {
    36                     lowCostInLine[j] = graphMatrix[position][j];
    37                 }
    38             }
    39         }
    40         return minCost;
    41     }
    42 
    43     public static void main(String[] args) {
    44         Scanner sc = new Scanner(System.in);
    45         int n, m;
    46         n = sc.nextInt();
    47         m = sc.nextInt();
    48         int[][] adjMatrix = new int[n + 1][n + 1];
    49         int result = 0;
    50 
    51         for (int i = 1; i < n + 1; i++) {
    52             for (int j = 1; j < n + 1; j++) {
    53                 adjMatrix[i][j] = MAX;
    54             }
    55         }
    56         for (int i = 0; i < m; i++) {
    57             int begin = sc.nextInt();
    58             int end = sc.nextInt();
    59             int weight = sc.nextInt();
    60             adjMatrix[begin][end] = weight;
    61             adjMatrix[end][begin] = weight;
    62         }
    63         result = primAlgorithm(adjMatrix, n, 4);
    64         System.out.println(result);
    65     }
    66 }

运行结果：

![728328-20160405232616859-132343001.png][]

ps:**上述代码采用普里姆Prim算法生成用于解决最优路径的最小生成树，该代码在CCF认证平台上的得分与选择加入最小生成树顶点集的初始定点initialVertex以及系统运行环境有关，具体情况见图，有时可以满分100分通过，有时会因为运行超时只能得90分甚至80分，各位可以看看哪里还可以进行优化，将代码复制到CCF认证平台上进行测试时，注意其提交要求，我的程序没有使用package语句来定义包的信息。（如果定义了将无法评测），所以需要将以上代码的package语句删除**

[ContractedBlock.gif]: https://images.cnblogs.com/OutliningIndicators/ContractedBlock.gif
[ExpandedBlockStart.gif]: /images/20220327/79a93169e48c456b8ef2516be1d1581e.png
[728328-20160405232616859-132343001.png]: /images/20220327/7f320a68a6304c3cb7ba98153f4f2e9e.png