TSP问题的近似算法求解(如基于PRIM等主体算法) c++代码

时间: 2023-06-20 09:04:09 浏览: 57
以下是基于PRIM算法的TSP问题近似解的C++代码。 ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <cmath> #include <iomanip> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; struct Point { double x, y; }; struct Edge { int to, cost; }; vector<Point> points; // 存储所有点 vector<vector<Edge>> graph; // 存储图 vector<bool> used; // 存储是否已访问 vector<int> d; // 存储最短距离 priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> que; // 用于优先队列 // 计算两点间距离 double calcDist(Point a, Point b) { double dx = a.x - b.x; double dy = a.y - b.y; return sqrt(dx * dx + dy * dy); } // 建图 void buildGraph() { graph.resize(points.size()); for (int i = 0; i < points.size(); i++) { for (int j = 0; j < points.size(); j++) { if (i == j) continue; double dist = calcDist(points[i], points[j]); graph[i].push_back(Edge{j, (int)(dist + 0.5)}); } } } // 基于prim算法的最小生成树 int prim(int start) { used.assign(points.size(), false); d.assign(points.size(), INF); d[start] = 0; que.push(make_pair(0, start)); int res = 0; while (!que.empty()) { pair<int, int> p = que.top(); que.pop(); int v = p.second; if (used[v]) continue; used[v] = true; res += d[v]; for (int i = 0; i < graph[v].size(); i++) { Edge e = graph[v][i]; if (d[e.to] > e.cost && !used[e.to]) { d[e.to] = e.cost; que.push(make_pair(d[e.to], e.to)); } } } return res; } int main() { int n; cin >> n; for (int i = 0; i < n; i++) { Point p; cin >> p.x >> p.y; points.push_back(p); } // 建图 buildGraph(); // 计算最小生成树 int minCost = prim(0); // 计算近似解 double ans = minCost * 2.0; cout << fixed << setprecision(10) << ans << endl; return 0; } ``` 代码中先定义了一个`Point`结构体用于存储二维平面上的点,然后定义了一个`Edge`结构体用于存储图中的边。接着定义了全局变量`points`存储所有的点,`graph`存储图,`used`存储是否已访问,`d`存储最短距离,`que`是一个优先队列,用于实现Prim算法。 在`buildGraph`函数中,我们遍历所有的点,计算两点间的距离,然后将其作为边加入到图中。 在`prim`函数中,我们先将所有顶点的距离初始化为无穷大,然后将起点的距离设置为0,并将其加入到优先队列中。接着,我们不断从优先队列中取出距离最小的顶点,并将其标记为已访问。然后遍历这个顶点的所有邻居,如果发现某个邻居的距离比之前记录的距离小,就更新距离并将其加入到优先队列中。 最后,在主函数中,我们先计算最小生成树的权值和,然后将其乘以2作为近似解输出即可。

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