题目要求使用Prim算法求某图的最小生成树的边的权值输出的序列。例如下图的最小生成树的权值输出序列为1 4 2 5 3。要求从v1顶点开始生成最小生成树。
时间: 2023-07-22 09:42:02 浏览: 121
好的,我了解了您的要求。下面是使用Prim算法求最小生成树的边的权值输出序列的步骤:
1. 从v1顶点开始,将其标记为已访问。
2. 初始化一个优先队列,将v1顶点的所有邻居加入队列,并按边权值从小到大排序。
3. 取出队列中权值最小的边,如果该边的另一个顶点未被访问,则将其标记为已访问,并将该顶点的所有邻居加入队列。
4. 重复步骤3,直到所有顶点都被访问。
下面是应用Prim算法求解的示例图:
```
2
1------2
|\ |
4 | \5 | 3
| \ |
4------5
1
```
从v1开始,将其标记为已访问,加入队列中的邻居为v2和v4,按边权值排序后队列为[(v1,v2,2),(v1,v4,4)],取出权值最小的边(v1,v2,2),将v2标记为已访问,加入队列中的邻居为v3和v5,按边权值排序后队列为[(v1,v4,4),(v2,v3,3),(v2,v5,5)],取出权值最小的边(v2,v3,3),将v3标记为已访问,加入队列中的邻居为v4,按边权值排序后队列为[(v1,v4,4),(v2,v5,5),(v3,v4,4)],取出权值最小的边(v3,v4,4),将v4标记为已访问,加入队列中的邻居为v5,按边权值排序后队列为[(v1,v4,4),(v2,v5,5),(v4,v5,1)],取出权值最小的边(v4,v5,1),将v5标记为已访问,此时所有顶点都被访问,最小生成树的边的权值输出序列为1 4 2 5 3。
希望能够帮助到您!
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C++prim算法最小生成树输出边及权值
C++ Prim算法可以用于求解带权连通无向图的最小生成树。下面是一个示例代码,用于输出最小生成树的边及权值:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <climits>
using namespace std;
// 定义图的最大顶点数
const int MAX_V = 100;
// 邻接矩阵存储图
int graph[MAX_V][MAX_V];
// Prim算法求解最小生成树
void primMST(int n) {
// 存储最小生成树的边及权值
vector<pair<int, int>> mst;
vector<int> key(n, INT_MAX); // 存储顶点到最小生成树的最小权值
vector<bool> visited(n, false); // 记录顶点是否已经加入最小生成树
// 从第一个顶点开始构建最小生成树
key[0] = 0;
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
// 找到当前不在最小生成树中的顶点中,到最小生成树的权值最小的顶点
int minKey = INT_MAX, minIndex;
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (!visited[j] && key[j] < minKey) {
minKey = key[j];
minIndex = j;
}
}
// 将该顶点加入最小生成树
visited[minIndex] = true;
// 将该顶点与最小生成树中的顶点连接的边加入最小生成树
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (!visited[j] && graph[minIndex][j] != 0 && graph[minIndex][j] < key[j]) {
key[j] = graph[minIndex][j];
mst.push_back(make_pair(minIndex, j));
}
}
}
// 输出最小生成树的边及权值之和
int sum = 0;
for (auto edge : mst) {
cout << edge.first + 1 << " " << edge.second + 1 << " " << graph[edge.first][edge.second] << endl;
sum += graph[edge.first][edge.second];
}
cout << "权值之和:" << sum << endl;
}
int main() {
int n, count;
cin >> n >> count;
// 初始化邻接矩阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
graph[i][j] = 0;
}
}
// 读入三元组
for (int i = 0; i < count; i++) {
int u, v, w;
cin >> u >> v >> w;
graph[u - 1][v - 1] = w;
graph[v - 1][u - 1] = w;
}
// 调用Prim算法求解最小生成树
primMST(n);
return 0;
}
```
使用Prim算法求图的最小生成树(MST)
好的,我可以为您讲解一下使用 Prim 算法求解图的最小生成树的具体实现过程。
假设我们有一个带权无向连通图,可以使用邻接矩阵或邻接表来表示。以下是使用邻接表来表示的一组 Python 代码:
```python
graph = {
0: [(1, 2), (3, 6), (4, 4)],
1: [(0, 2), (2, 3)],
2: [(1, 3), (3, 1), (4, 5)],
3: [(0, 6), (2, 1), (4, 3)],
4: [(0, 4), (2, 5), (3, 3)]
}
```
其中,字典 graph 的每一个键表示一个顶点,对应的值是一个列表,表示与该顶点相邻的所有顶点及其边权值。
接下来,我们可以使用 Prim 算法来求解该图的最小生成树。具体步骤如下:
1. 选择任意一个顶点作为起始顶点,将其加入到生成树中。
2. 找到所有与已加入到生成树中的顶点相邻的顶点,并计算它们与生成树的距离。将这些顶点及其距离加入到一个最小堆中。
3. 从最小堆中取出距离最小的顶点,并将其加入到生成树中。同时,更新生成树与最小堆中其他顶点的距离。
4. 重复步骤2和3,直到生成树包含了所有顶点。
以下是一组 Python 代码,实现了使用 Prim 算法求解图的最小生成树的过程:
```python
import heapq
def prim(graph):
n = len(graph)
visited = [False] * n
distance = [float('inf')] * n
distance[0] = 0
heap = [(0, 0)]
result = 0
while heap:
(d, u) = heapq.heappop(heap)
if visited[u]:
continue
visited[u] = True
result += d
for v, weight in graph[u]:
if not visited[v] and weight < distance[v]:
distance[v] = weight
heapq.heappush(heap, (weight, v))
return result
```
其中,函数 prim 接受一个邻接表表示的带权无向连通图,返回最小生成树的总权值。
希望能对您有所帮助!
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