15分钟掌握最小生成树普利姆(Prim)算法

2024-06-09 04:08

本文主要是介绍15分钟掌握最小生成树普利姆(Prim)算法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

15分钟掌握最小生成树普利姆(Prim)算法
     假如你是电信工程师,需要为一个镇的9个村庄架设通信网络,村中位置大致如下图V0-V8是村庄,之间的数据是村庄之间的距离,距离越长架设用的线路越长,成本就越高。你们领导要你用最小的成本的完成这次任务,你该怎么办呢?
    显然这是个带权值得图,网结构。所谓的最小成本,就是N个顶点,用n-1条边把一个连通图连起来,并使权值的和最小。我们把构造连通网的最小代价生成树称为最小生成树。这里我用普利姆(Prim算法讲解)
我先贴代码,一步一步解释。
void MiniSpanTree_prim(MGraph G)
{
int min,i,j,k;
int adjvex[9];//保存相关顶点下标
int lowcost[9];//保存相关顶点间的权值
lowcost[0]=0;//初始化第一个权值为0,即V0加入生成树
adjvex[i]=0;//初始化第一个顶点下标为0
lowcost[0]=0;
for(int j=1;j<G.numvertex;j++)
{
lowcost[j]=G.arc[0][j];//将V0顶点与之有边的权值存入数组
adjvex[j]=0;//初始化都为V0的下标
}
for(int j=1;j<G.numvertex;j++)
{
min=INFINITY;//初始化最小权值为#
j=1,k=0;
while(j<G.numvertex)//循环全部顶点
{
if(lowcost[j]!=0&&lowcost[j]<min)
{			 //如果权值不为0,且权值小于min
min=lowcost[j];//则让当前权值称为最小值
k=j;//将当前最小值小标存入K
}
j++;
}
cout<<"("<<adjvers[k]<<","<<k<<")"<<endl;//打印当前顶点边//中权值最小的边
lowcost[k]=0;
for(j=1;j<G.numvertex;j++)
{
if(lowcost[j]!=0&&arc[k][j]<lowcost[j])
{//若下标为K顶点各边权值小于此前的这些顶点未被加入生///成树树的
lowcost[j]=arc[k][j];//更新
adjvex[j]=k;
}
}
}
}

邻接矩阵如下图
 
9~13行完成初始工作后,两个数组内容为

14-29行代码执行功能为找到权值最小顶点,找到后赋值给K,并打印adjvex【k】,k。如下图:

 

30~38行 以K为新的顶点,跟新lowcost数组,执行完后两个数组为,如下图:

 

这是一个循环后个结果,14-29,在lowcost里找权值最小的,30~38以新的K顶点,更新lowcost数组,运行后如下图:

第三次循环后的结果图

第四次循环后的结果图为:
第5次循环后:
恩,下面我就不贴图了,直到所有的点访问完毕结束

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