Prim演算法和Kruskal演算法求最小生成樹

2021-09-09 01:43:38 字數 1897 閱讀 4021

連通分量是指圖的乙個子圖,子圖中任意兩個頂點之間都是可達的。最小生成樹是連通圖的乙個連通分量,且所有邊的權值和最小。

最小生成樹中,乙個頂點最多與兩個頂點鄰接;若連通圖有n個頂點,則最小生成樹中一定有n-1條邊。

prim演算法需要兩個線性表來進行輔助:

標記已經加入生成樹的頂點;(它的功能可以由tree取代)

初始狀態:生成樹根節點為真,其它為0。

記錄生成樹,tree[x]儲存頂點x的直接根節點下標,若x為樹的根節點則tree[x]為其自身。

初始狀態:根節點為其自身,其它頂點為null。

low[i]記錄生成樹中頂點與生成樹外頂點i所有邊中的最小值。

初始狀態:生成樹根節點與其它邊之間的權值。

prim演算法採用貪心的思想進行設計:

(1) 初始化:將起始點加入生成樹中

(2) 在生成樹中的頂點與其它頂點之間的邊中尋找最小的邊加入生成樹中(更新visited,tree);

(3) 搜尋新加入頂點與所有生成樹外頂點i之間邊,若小於原有low[i]則更新low[i];

(4) 重複執行,直至生成樹中包含了所有頂點。

prim演算法與dijsktra演算法非常類似,兩者在執行過程上的顯著區別在於:prim演算法按邊進行搜尋,將最小邊加入生成樹中;

dijsktra演算法按頂點進行搜尋,選擇樹外頂點與源點之間最短的邊(路徑)加入生成樹中。

【你如果非手算不可的話】記得在加入新頂點時,標記已加入到生成樹中的邊以及生成樹頂點之間的邊。

#define n 10000

int map[n][n],low[n],visited[n],tree[n];

int m, n;

int prim()//以0作為起點(生成樹的根)

}tree[0] = 0;//

//get mini

for(i = 0; i < n - 1; i++)

}tree[pos] = i;

result += min;

visited[pos] = 1;

//update low

for(j = 0; j < n; j++) }}

return result; //返回總代價

}

kruskal演算法的步驟:

1.對所有邊進行從小到大的排序。

2.每次選一條邊(最小的邊),如果如果形成環,就不加入(u,v)中,否則加入。那麼加入的(u,v)一定是最佳的。

【如果你非手算不可的話】從小到大地搜尋所有邊,若不產生環則加入生成樹中。kruskal演算法是手動求最小生成樹的不錯選擇。

採用遞迴的方式判斷環的存在:

int find(int x) //find the root

else

}

parent[x]儲存頂點x的直接根節點下標,若x為樹的根節點則parent[x]為其自身。find函式可以求出節點x的根節點,從而判斷是否有環形成。

int head[n],tail[n],weight[n];

int parent[n],sorted[n];

int cmp(const void *ip, const void *jp)

int find(int x) //find the root

else

}//m vertex, n edge

int kruskal()

for(i=0; i < n; i++)

//sort(r,r+m,cmp);

qsort(sorted, m, sizeof(int), cmp);

for(i = 0; i < m; i++)

}if (count < n - 1)

return ans;

}

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