matlab写出下面代码:对于给定的n个坐标轴上的点A1,A2,……,An,使用Prim算法找出最小生成树MT。 根据Steiner最短树性质,分解MT成为n′棵子树(1≤n′≤n-1)。
时间: 2024-06-11 08:08:25 浏览: 102
以下是Matlab代码实现:
% 定义图的邻接矩阵
n = 10; % 点的个数
A = rand(n); % 随机生成邻接矩阵
A = triu(A, 1); % 取上三角矩阵
A = A + A'; % 对称化
A(A == 0) = Inf; % 不存在的边用无穷大表示
% Prim算法生成最小生成树
T = prim(A);
% Steiner最短树分解
n_prime = n - 1; % 子树个数
S = cell(n_prime, 1); % 子树集合
for i = 1:n_prime
% 在最小生成树上任选一条边删除
[u, v] = find(T); % 找到所有边
idx = randi(length(u)); % 随机选一条边
T(u(idx), v(idx)) = 0; % 删除该边
% 构造子树
S{i} = bfs(T, u(idx)); % 以该边的一个端点为根进行BFS
S{i} = sort(S{i}); % 子树节点按升序排列
end
% 输出子树集合
disp('子树集合:');
for i = 1:n_prime
fprintf('S%d: ', i);
fprintf('%d ', S{i});
fprintf('\n');
end
% Prim算法实现
function T = prim(A)
n = size(A, 1);
T = zeros(n); % 最小生成树
d = Inf(1, n); % 节点到最小生成树的距离
visited = false(1, n); % 节点是否已被访问
d(1) = 0; % 从节点1开始构造最小生成树
for i = 1:n-1
% 找到未访问节点中距离最小的节点u
[~, u] = min(d(~visited));
visited(u) = true;
% 将u加入最小生成树
if u ~= 1
T(parent(u), u) = A(parent(u), u);
end
% 更新节点到最小生成树的距离
for v = 1:n
if ~visited(v) && A(u, v) < d(v)
d(v) = A(u, v);
parent(v) = u;
end
end
end
end
% BFS实现
function S = bfs(T, root)
n = size(T, 1);
S = root;
queue = root;
visited = false(1, n);
visited(root) = true;
while ~isempty(queue)
u = queue(1);
queue(1) = [];
for v = 1:n
if T(u, v) ~= 0 && ~visited(v)
visited(v) = true;
S(end+1) = v;
queue(end+1) = v;
end
end
end
end
阅读全文