定义采用邻接矩阵存储的图结构,封装DFS、BFS算法、Prim算法、Kruskal算法、Dijkstra算法、Floyd算法的C++代码,包括主函数

时间: 2024-06-13 22:07:42 浏览: 122
以下是定义采用邻接矩阵存储的图结构,封装DFS、BFS算法、Prim算法、Kruskal算法、Dijkstra算法、Floyd算法的C++代码,包括主函数: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <cstring> #include <algorithm> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; // 表示正无穷 // 定义邻接矩阵存储的图结构 const int MAXN = 1005; int G[MAXN][MAXN]; // 邻接矩阵 int n, m; // n表示顶点数,m表示边数 // DFS算法 bool vis[MAXN]; // 标记数组,表示该点是否被访问过 void dfs(int u) { vis[u] = true; cout << u << " "; for (int v = 1; v <= n; v++) { if (G[u][v] && !vis[v]) { dfs(v); } } } // BFS算法 bool vis[MAXN]; // 标记数组,表示该点是否被访问过 void bfs(int u) { queue<int> q; q.push(u); vis[u] = true; while (!q.empty()) { int x = q.front(); q.pop(); cout << x << " "; for (int v = 1; v <= n; v++) { if (G[x][v] && !vis[v]) { q.push(v); vis[v] = true; } } } } // Prim算法 int prim() { int ans = 0; int d[MAXN]; // 存储每个点到已选点集的最短距离 bool vis[MAXN]; // 标记数组,表示该点是否已经被选入点集 memset(vis, false, sizeof(vis)); memset(d, INF, sizeof(d)); d[1] = 0; // 从1号点开始 for (int i = 1; i <= n; i++) { int u = -1; for (int j = 1; j <= n; j++) { if (!vis[j] && (u == -1 || d[u] > d[j])) { u = j; } } vis[u] = true; ans += d[u]; for (int v = 1; v <= n; v++) { if (!vis[v] && G[u][v] < d[v]) { d[v] = G[u][v]; } } } return ans; } // Kruskal算法 struct Edge { int u, v, w; bool operator<(const Edge& e) const { return w < e.w; } }; vector<Edge> edges; // 存储所有边的信息 int fa[MAXN]; // 并查集数组,用于判断是否形成环 int find(int x) { if (fa[x] == x) { return x; } return fa[x] = find(fa[x]); } int kruskal() { int ans = 0; sort(edges.begin(), edges.end()); for (int i = 1; i <= n; i++) { fa[i] = i; } for (int i = 0; i < edges.size(); i++) { int u = edges[i].u, v = edges[i].v, w = edges[i].w; int x = find(u), y = find(v); if (x != y) { fa[x] = y; ans += w; } } return ans; } // Dijkstra算法 int d[MAXN]; // 存储每个点到源点的最短距离 bool vis[MAXN]; // 标记数组,表示该点是否已经确定最短路 void dijkstra(int s) { memset(vis, false, sizeof(vis)); memset(d, INF, sizeof(d)); d[s] = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { int u = -1; for (int j = 1; j <= n; j++) { if (!vis[j] && (u == -1 || d[u] > d[j])) { u = j; } } vis[u] = true; for (int v = 1; v <= n; v++) { if (!vis[v] && G[u][v] && d[v] > d[u] + G[u][v]) { d[v] = d[u] + G[u][v]; } } } } // Floyd算法 int d[MAXN][MAXN]; // 存储每对顶点之间的最短距离 void floyd() { for (int k = 1; k <= n; k++) { for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { d[i][j] = min(d[i][j], d[i][k] + d[k][j]); } } } } int main() { cin >> n >> m; memset(G, 0, sizeof(G)); memset(d, INF, sizeof(d)); for (int i = 1; i <= m; i++) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; G[u][v] = G[v][u] = w; // 无向图 d[u][v] = d[v][u] = w; edges.push_back({u, v, w}); } // DFS算法 memset(vis, false, sizeof(vis)); dfs(1); cout << endl; // BFS算法 memset(vis, false, sizeof(vis)); bfs(1); cout << endl; // Prim算法 cout << prim() << endl; // Kruskal算法 cout << kruskal() << endl; // Dijkstra算法 dijkstra(1); for (int i = 1; i <= n; i++) { cout << d[i] << " "; } cout << endl; // Floyd算法 floyd(); for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { cout << d[i][j] << " "; } cout << endl; } return 0; } ```
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