c语言用克鲁斯卡尔算法实现图的最小生成树
时间: 2023-09-28 15:12:03 浏览: 105
克鲁斯卡尔算法是一种基于贪心思想的图论算法,用于求解一个带权无向图的最小生成树。
以下是用C语言实现克鲁斯卡尔算法求解图的最小生成树的基本步骤:
1. 定义一个结构体来表示边,包含边的起点、终点和边权值。
```
struct Edge {
int u, v, w; // 起点、终点和边权值
};
```
2. 定义一个并查集,用于判断两个节点是否在同一个连通块中。
```
int fa[MAXN]; // 并查集数组,用于存储每个节点所在的连通块的根节点
void init(int n) { // 初始化并查集
for (int i = 1; i <= n; i++) {
fa[i] = i;
}
}
int find(int x) { // 查找x所在的连通块的根节点
if (fa[x] == x) {
return x;
}
return fa[x] = find(fa[x]);
}
void merge(int x, int y) { // 合并x和y所在的连通块
fa[find(x)] = find(y);
}
```
3. 定义一个边的比较函数,用于将所有边按照权值从小到大排序。
```
int cmp(const void *a, const void *b) {
return ((Edge *)a)->w - ((Edge *)b)->w;
}
```
4. 定义一个函数,用于求解最小生成树。
```
void kruskal(int n, int m, Edge edges[]) { // n为节点数,m为边数,edges为边数组
int cnt = 0; // 计数器,用于统计已经加入最小生成树中的边数
int ans = 0; // 最小生成树的权值和
init(n); // 初始化并查集
qsort(edges, m, sizeof(Edge), cmp); // 将所有边按照权值从小到大排序
for (int i = 0; i < m; i++) { // 枚举所有边
int u = edges[i].u, v = edges[i].v, w = edges[i].w;
if (find(u) != find(v)) { // 如果u和v不在同一个连通块中,则将它们加入最小生成树中
merge(u, v); // 合并u和v所在的连通块
ans += w; // 计算最小生成树的权值和
cnt++; // 统计已经加入最小生成树中的边数
if (cnt == n - 1) { // 如果已经加入n-1条边,则最小生成树已经构造完成
break;
}
}
}
printf("%d\n", ans); // 输出最小生成树的权值和
}
```
完整代码如下:
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