创建n个城市之间关系的图,利用普里姆算法编程实现求出此问题的最小生成树并输出这个通信网的造价,给定具体数据调试程序,用c语言编程一个完整可运行代码
时间: 2024-12-11 12:17:40 浏览: 32
创建城市之间的连接关系图,并使用Prim算法求解最小生成树的问题,通常涉及到构建邻接矩阵或邻接表来表示图,然后按照Prim的基本思想——每次选择当前未加入树中成本最低的边,直到所有节点都被包含。
以下是C语言的一个基本框架,用于实现Prim算法求解最小生成树:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <limits.h>
#define V 10 // 假设有V个城市
// 结构体表示顶点及其邻居信息
typedef struct {
int node;
int cost; // 边的权重
} Edge;
// 比较两个边的成本
int compareEdges(const void *a, const void *b) {
Edge *edge1 = (Edge *) a;
Edge *edge2 = (Edge *) b;
return edge1->cost - edge2->cost;
}
// 使用优先队列存储待处理的边
typedef struct {
Edge *edges; // 边数组
int size; // 队列大小
int top; // 栈顶元素
} PriorityQueue;
// 初始化优先队列
void initQueue(PriorityQueue *pq) {
pq->size = 0;
pq->top = -1;
}
// 添加边到队列
void addEdgeToQueue(PriorityQueue *pq, Edge *e) {
if (pq->size == INT_MAX)
printf("Priority queue overflow\n");
else {
pq->edges[pq->size] = *e;
pq->size++;
pq->top++;
}
}
// 从队列中取出最低成本边
Edge popFromQueue(PriorityQueue *pq) {
if (pq->top == -1)
return (Edge) {INT_MAX, -1}; // 空队列
Edge e = pq->edges[pq->top];
pq->top--;
return e;
}
// Prim's algorithm
void primMST(int graph[V][V], int V) {
PriorityQueue pq;
bool visited[V]; // 初始时所有节点未访问
for (int i = 0; i < V; i++)
visited[i] = false;
// 初始化队列和添加第一条边(任意节点间的边)
Edge firstEdge = {0, graph[0][1]};
addEdgeToQueue(&pq, &firstEdge);
while (!pq.top) {
Edge currentEdge = popFromQueue(&pq); // 取出最低成本边
int u = currentEdge.node;
if (visited[u]) continue; // 已经访问过的节点跳过
visited[u] = true; // 记录访问
printf("Adding edge from %d to %d with cost %d\n", u, currentEdge.node, currentEdge.cost);
// 将u的所有未访问邻接节点加到队列
for (int v = 0; v < V; v++) {
if (!visited[v] && graph[u][v] != INT_MAX) {
Edge newEdge = {v, graph[u][v]};
addEdgeToQueue(&pq, &newEdge);
}
}
}
}
int main() {
int graph[V][V] = {/* your city adjacency matrix */};
primMST(graph, V);
return 0;
}
```
在这个例子中,你需要提供一个具体的`graph`邻接矩阵来代表城市之间的距离。`primMST`函数会计算并打印最小生成树中的边以及总成本。注意,这个代码示例假设输入图已经是一个有效的稀疏图,即大多数城市间无直接相连,如果需要处理稠密图,可能会有所不同。
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