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普利姆算法

普利姆算法

作者: 天线斑斑 | 来源:发表于2018-06-26 11:11 被阅读0次

    //无向图

    //默认从V0开始

    #include<iostream>

    #include<stack>

    #include<queue>

    using namespace std;

    const int INF=999;//最大值怎么取啊?

    //这里是这个代码里面设置的无穷大

    const int Maxsize=10;

    int visited[Maxsize];

    struct Edge//这个结构体用于记录最短边的相关信息

    {

        int adjvex;//候选最短边的邻接点

        int lowcost;//候选最短边的权值

    }shortEdge[Maxsize];//记录最短边的数组

    class MGraph

    {

        public:

        MGraph(int a[],int n,int e);//n个顶点,e条边

        ~MGraph() {}

        int Prim(MGraph G);//普利姆算法

        private:

        int vertex[Maxsize];//存放图中顶点的数组

        int arc[Maxsize][Maxsize];//存放图中边的数组

        int vertexNum,arcNum;//图的顶点数和边数

    };

    MGraph::MGraph(int a[],int n,int e)//构造函数

    {

        vertexNum=n;

        arcNum=e;

        int weight;

        for(int i=0;i<vertexNum;i++)

        {

              vertex[i]=a[i];//顶点信息录入

        }

        for(int i=0;i<vertexNum;i++)

        {

              for(int j=0;j<vertexNum;j++)//将各条边进行初始化

              {

                  if(i==j)

                  {

                        arc[i][j]=0;//一个点

                  }

                  else arc[i][j]=INF;//不相邻设置为无穷大

              }

        }

        cout<<"请分别输入无向图的边对应的点及其权值"<<endl;

        for(int k=0;k<arcNum;k++)

        {//依据设置的边数,将其顶点录入,在这里设置为无向图

              int i,j;

              cin>>i>>j; //输入该边依附的两个顶点的编号

              cin>>weight;//录入权值

              arc[i][j]=weight;

              arc[j][i]=weight;

        }

        cout<<"以下输出邻接矩阵:"<<endl;

        for(int i=0;i<vertexNum;i++)//输出邻接矩阵啊

        {

              for(int j=0;j<vertexNum;j++)

              {

                  if(arc[i][j]==INF)

                  {

                        cout<<"∞\t";

                  }

                  else

                  {

                        cout<<arc[i][j]<<'\t';

                  }

              }

              cout<<endl;

        }

    }

    //k=MinEdk=MinEdge(shortEdge,G.vertexNum);//调用函数找最短边的邻接点编号

    int MinEdge(struct Edge shortEdge[],int n)//记录最短边的数组,图的顶点数

    {

        //int min=INF,minbd=0;

        int minarcver=0;

        int min=INF;

        for(int i=0;i<n;i++)

        {

              //if((shortEdge[i].lowcost<min)&&(shortEdge[i].lowcost!=0))

              if((shortEdge[i].lowcost<min)&&(shortEdge[i].lowcost!=0))//有边且。。。

              {

                  minarcver=i;//记录候选最短边的顶点编号

                  min=shortEdge[i].lowcost;//记录这一轮的最短边

              }

        }

        return minarcver;//返回该顶点编号

    }

    int MGraph::Prim(MGraph G)//默认从v0开始

    {

        int k=0,j=0;

        int sum=0;

        //原来是默认这个最小生成树的其实点从第一个顶点开始

        //以下初始化辅助数组shortEdge

        for(int i=1;i<G.vertexNum;i++)

        {

              shortEdge[i].lowcost=G.arc[0][i];

              shortEdge[i].adjvex=0;//此时的邻接点是v0

        }

        shortEdge[0].lowcost=0;//将顶点0加入集合U

        for(int i=1;i<G.vertexNum;i++)//遍历v0之外的所有顶点

        {

              k=MinEdge(shortEdge,G.vertexNum);//调用函数找最短边的邻接点编号

              cout<<"找到的权值小的边及其所对应的权值:";

              cout<<"V"<<shortEdge[k].adjvex<<"->V"<<k<<"="<<shortEdge[k].lowcost<<endl;

              sum+=shortEdge[k].lowcost;//累积最小权值

              shortEdge[k].lowcost=0;//将顶点k加入集合U中

              for(j=1;j<G.vertexNum;j++)//调整数组shortEdge[n]

              {

                  if(G.arc[k][j]<shortEdge[j].lowcost)

                  {

                        shortEdge[j].lowcost=G.arc[k][j];

                        shortEdge[j].adjvex=k;

                  }

              }

        }

        return sum;

    }

    int main()

    {

        int n,e;

        int a[Maxsize];

        cout<<"请输入顶点数和边数:"<<endl;

        cin>>n>>e;//n个顶点,e条边

        cout<<"请依次输入各个顶点信息:"<<endl;

        for(int i=0;i<n;i++)

        {

              cin>>a[i];

              //visited[i]=0;//

        }

        MGraph MG(a,n,e);//构造函数

        cout<<"最小生成树权值总和为:"<<MG.Prim(MG)<<endl;

        return 0;

    }

    //测试样例

    //6 9

    //0 1 34

    //0 2 46

    //0 5 19

    //1 4 12

    //4 5 26

    //2 5 25

    //2 3 17

    //3 5 25

    //3 4 38

    //

    //结果99

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