Minimum Spanning Tree

Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Others)

【Problem Description】
XXX is very interested in algorithm. After learning the Prim algorithm and Kruskal algorithm of minimum spanning tree, XXX finds that there might be multiple solutions. Given an undirected weighted graph with n (1<=n<=100) vertexes and m (0<=m<=1000) edges, he wants to know the number of minimum spanning trees in the graph.
【Input】
There are no more than 15 cases. The input ends by 0 0 0. For each case, the first line begins with three integers --- the above mentioned n, m, and p. The meaning of p will be explained later. Each the following m lines contains three integers u, v, w (1<=w<=10), which describes that there is an edge weighted w between vertex u and vertex v( all vertex are numbered for 1 to n) . It is guaranteed that there are no multiple edges and no loops in the graph.
【Output】
For each test case, output a single integer in one line representing the number of different minimum spanning trees in the graph. The answer may be quite large. You just need to calculate the remainder of the answer when divided by p (1<=p<=1000000000). p is above mentioned, appears in the first line of each test case.
【Sample Input】

【Sample Output】


【题意】

一张无向图,要求求出其中最小生成树的棵树。
【分析】

生成树计数可以使用Matrix-Tree定理解决,本题最主要的区别是有了一个最小生成树的额外条件。

首先考虑一下如何得到最小生成树。

Kruskal算法的基本思想是,按照边长排序,然后不断将短边加入集合,最终一步如果能成功把n-1条边都加入同一个集合,则找到了最小生成树。在维护集合时,可以使用并查集来快速处理。

如果把Kruskal的过程按照边长划分成多个阶段,实际上是处理了所有短边的连通性之后继续处理下一个长度的边的连通性,并依次继续处理剩下边的连通性。然后我们可以发现,不同长度的边之间的连通性互不影响!!!

假设存在n1条长度为c1的边,n2条长度为c2的边...则Kruskal首先处理c1边的连通性,然后处理c2边的连通性,对于c1边的连通性的处理可能有多种方案,即从n1条边中取出一定数量的边构成最大连通图,但是最终处理完之后的结果对于c2来说是完全一样的。因此算法就出来了,在Kruskal的基础上,使用Matrix-Tree定理处理每个阶段生成树的种数,最后将所有阶段的结果相乘即可。

具体实现为:

在Kruskal的基础上,每完成一个阶段(检查完一个长度),就将所有遍历过的点缩成一个点,然后用Matrix-Tree定理计算该点与下一组点组成的连通图中生成树的个数。最终把每一个阶段的结果相乘即可。

 /* ***********************************************
MYID : Chen Fan
LANG : G++
PROG : Counting_MST_HDU4408
************************************************ */ #include <vector>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <bitset>
#define N 405
#define M 4005 using namespace std; typedef struct nod
{
int a,b,c;
} node;
node edge[M]; bool op(node a,node b)
{
return a.c<b.c;
} int n,m,o,fa[N],ka[N];
long long ans,mod,gk[N][N],kir[N][N]; bitset<N> flag;
vector<int> gra[N]; int getfather(int x,int father[])
{
if (father[x]!=x) father[x]=getfather(father[x],father);
return father[x];
} long long det(long long a[][N],int n) //Matrix-Tree定理求Kirchhoff矩阵
{
for (int i=;i<n;i++)
for (int j=;j<n;j++) a[i][j]%=mod;
long long ret=;
for (int i=;i<n;i++)
{
for (int j=i+;j<n;j++)
while (a[j][i])
{
long long t=a[i][i]/a[j][i];
for (int k=i;k<n;k++) a[i][k]=(a[i][k]-a[j][k]*t)%mod;
for (int k=i;k<n;k++) swap(a[i][k],a[j][k]);
ret=-ret;
}
if (a[i][i]==) return ;
ret=ret*a[i][i]%mod;
//ret%=mod;
}
return (ret+mod)%mod;
} void matrix_tree()
{
for (int i=;i<=n;i++) //根据访问标记找出连通分量
if (flag[i])
{
gra[getfather(i,ka)].push_back(i);
flag[i]=;
}
for (int i=;i<=n;i++)
if (gra[i].size()>) //枚举连通分量
{
memset(kir,,sizeof(kir)); int len=gra[i].size();
for (int a=;a<len;a++)
for (int b=a+;b<len;b++)
{
int la=gra[i][a],lb=gra[i][b];
kir[b][a]-=gk[la][lb];
kir[a][b]=kir[b][a];
kir[a][a]+=gk[la][lb];
kir[b][b]+=gk[la][lb];
} //构造矩阵 long long ret=det(kir,len);
ret%=mod;
ans=(ans*ret%mod)%mod; for (int a=;a<len;a++) fa[gra[i][a]]=i;
}
for (int i=;i<=n;i++) //连通图缩点+初始化
{
fa[i]=getfather(i,fa);
ka[i]=fa[i];
gra[i].clear();
}
} int main()
{
freopen("4408.txt","r",stdin); while (scanf("%d%d%lld",&n,&m,&mod)==)
{ if (n==&&m==&&mod==) break;
for (int i=;i<=m;i++) scanf("%d%d%d",&edge[i].a,&edge[i].b,&edge[i].c);
sort(&edge[],&edge[m+],op); for (int i=;i<=n;i++) gra[i].clear();
for (int i=;i<=n;i++)
{
fa[i]=i;
ka[i]=i;
}
flag.reset();
memset(gk,,sizeof(gk));
ans=;
o=edge[].c;
for (int i=;i<=m;i++)
{
int pa=getfather(edge[i].a,fa),pb=getfather(edge[i].b,fa);
if (pa!=pb)
{
flag[pa]=;
flag[pb]=; //访问标记
ka[getfather(pa,ka)]=getfather(pb,ka);
gk[pa][pb]++;
gk[pb][pa]++; //邻接矩阵
}
if (i==m||edge[i+].c!=o) //所有相同的边并成一组
{
matrix_tree();
o=edge[i+].c;
}
} bool done=true;
for (int i=;i<=n;i++)
if(ka[i]!=ka[i-])
{
done=false;
break;
}
if (!done) printf("0\n");
else
{
ans%=mod;
printf("%lld\n",ans);
}
} return ;
}

HDU 4408 Minimum Spanning Tree 最小生成树计数的更多相关文章

  1. hdu 4408 Minimum Spanning Tree

    Problem Description XXX is very interested in algorithm. After learning the Prim algorithm and Krusk ...

  2. 数据结构与算法分析–Minimum Spanning Tree(最小生成树)

    给定一个无向图,如果他的某个子图中,任意两个顶点都能互相连通并且是一棵树,那么这棵树就叫做生成树(spanning tree). 如果边上有权值,那么使得边权和最小的生成树叫做最小生成树(MST,Mi ...

  3. 【算法】关于图论中的最小生成树(Minimum Spanning Tree)详解

    本节纲要 什么是图(network) 什么是最小生成树 (minimum spanning tree) 最小生成树的算法 什么是图(network)? 这里的图当然不是我们日常说的图片或者地图.通常情 ...

  4. 【HDU 4408】Minimum Spanning Tree(最小生成树计数)

    Problem Description XXX is very interested in algorithm. After learning the Prim algorithm and Krusk ...

  5. Educational Codeforces Round 3 E. Minimum spanning tree for each edge 最小生成树+树链剖分+线段树

    E. Minimum spanning tree for each edge time limit per test 2 seconds memory limit per test 256 megab ...

  6. 说说最小生成树(Minimum Spanning Tree)

    minimum spanning tree(MST) 最小生成树是连通无向带权图的一个子图,要求 能够连接图中的所有顶点.无环.路径的权重和为所有路径中最小的. graph-cut 对图的一个切割或者 ...

  7. 最小生成树(Minimum Spanning Tree)——Prim算法与Kruskal算法+并查集

    最小生成树——Minimum Spanning Tree,是图论中比较重要的模型,通常用于解决实际生活中的路径代价最小一类的问题.我们首先用通俗的语言解释它的定义: 对于有n个节点的有权无向连通图,寻 ...

  8. 多校 HDU - 6614 AND Minimum Spanning Tree (二进制)

    传送门 AND Minimum Spanning Tree Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others)    Memory Limit: 131072/131072 ...

  9. CF# Educational Codeforces Round 3 E. Minimum spanning tree for each edge

    E. Minimum spanning tree for each edge time limit per test 2 seconds memory limit per test 256 megab ...

随机推荐

  1. STM32F10x_模拟I2C读写_硬件I2C读写

    STM32F10x_模拟I2C读写EEPROM STM32F10x_硬件I2C读写EEPROM(标准外设库版本) STM32F10x_硬件I2C主从通信(轮询发送,中断接收)

  2. opencv----彩色图像对比度增强

    图像对比度增强的方法可以分成两类:一类是直接对比度增强方法;另一类是间接对比度增强方法. 直方图拉伸和直方图均衡化是两种最常见的间接对比度增强方法. 直方图拉伸是通过对比度拉伸对直方图进行调整,从而“ ...

  3. Object对象

    1.Object类:所有类的根类.是不断抽取而来的,具备所有对象都具有的共性内容.其中的方法,任何对象都可以调用.继承而来的. equals()方法: Object类的equals源码:比较两个对象是 ...

  4. asm: Writing Inline Assembly

    A usual IA includes these parts: asm [volatile] ( AssemblerTemplate : OutputOperands [ : InputOperan ...

  5. android 垂直 SeekBar 源代码(VerticalSeekBar)[转]

    主要是继承 AbsSeekBar 然后修改下面这些方法 onProgressRefresh() //当进度条数据更新的时候,例如我们拖动滑动条的时候,这个方法被调用 setThumbPos() //这 ...

  6. cocos2d3.8.1 使用prebuild提升发布android速度

    1.生成cocos prebuild库 cocos gen-libs -m debug或 cocos gen-libs -m release 2.使用命令创建test项目 cocos new test ...

  7. android 图片拍照图片旋转的处理方式

    第一种:String str=path; /** * 读取图片属性:旋转的角度 * * @param path * 图片绝对路径 * @return degree旋转的角度 */ private vo ...

  8. CentOS下Samba服务器的配置

    主要用途: 在两台计算机间共享文件.打印机 安装: yum install samba 启动服务: /etc/rc.d/init.d/smb start 添加用户  (必须是系统中真实存在的用户) s ...

  9. Django: 之Model、Cookis、Session

    到目前为止,当我们的程序涉及到数据库相关操作时,我们一般都会这么搞: 创建数据库,设计表结构和字段 使用MySQLdb来连接数据库,并编写数据访问层代码 业务逻辑层去调用数据访问层执行数据库操作 im ...

  10. java thread park

    http://agapple.iteye.com/blog/970055 apidoc中说,park/unpark用来阻塞/激活线程,但是没有弃用方法suspend/resume的缺点,suspend ...