用matlab写一个kruskal算法

时间: 2023-11-21 18:44:35 浏览: 97
以下是使用MATLAB实现Kruskal算法的示例代码: ```matlab function [MST, totalCost] = kruskal_algorithm(adjMatrix) % KRUSKAL_ALGORITHM: Implements Kruskal's algorithm to find the minimum % spanning tree of a given undirected graph % % INPUTS: % adjMatrix - n x n adjacency matrix of the graph % % OUTPUTS: % MST - adjacency matrix of the minimum spanning tree % totalCost - total cost of the minimum spanning tree % % Example usage: % adjMatrix = [0 3 0 0 6; 3 0 1 0 0; 0 1 0 2 0; 0 0 2 0 4; 6 0 0 4 0]; % [MST, totalCost] = kruskal_algorithm(adjMatrix); [n, ~] = size(adjMatrix); % Create a list of edges with their weights edges = []; for i = 1:n for j = i:n if adjMatrix(i,j) > 0 edges = [edges; i j adjMatrix(i,j)]; end end end % Sort edges by their weights in ascending order edges = sortrows(edges, 3); % Initialize the minimum spanning tree MST = zeros(n); numEdges = 0; totalCost = 0; % Loop through each edge in the sorted list for i = 1:size(edges,1) % Check if adding the current edge creates a cycle in MST if ~createsCycle(MST, edges(i,1), edges(i,2)) % Add the current edge to MST MST(edges(i,1), edges(i,2)) = edges(i,3); MST(edges(i,2), edges(i,1)) = edges(i,3); numEdges = numEdges + 1; totalCost = totalCost + edges(i,3); end % Stop looping if all edges have been processed if numEdges == n-1 break end end end function cycle = createsCycle(MST, u, v) % Check if adding an edge between u and v creates a cycle in MST % Mark all vertices as unvisited visited = zeros(size(MST,1),1); % Traverse the graph from vertex u stack = u; visited(u) = 1; while ~isempty(stack) current = stack(end); stack(end) = []; neighbors = find(MST(current,:)>0); for i = 1:length(neighbors) if ~visited(neighbors(i)) visited(neighbors(i)) = 1; stack = [stack neighbors(i)]; end end end % Check if vertex v was visited if visited(v) cycle = true; else cycle = false; end end ``` 在上面的代码中,我们首先将图的边按权重升序排序,然后在循环中逐个添加边,同时检查添加边是否会在最小生成树中创建环。如果添加边不会创建环,则将其添加到最小生成树中。我们使用一个辅助函数`createsCycle`来检查是否添加了边会创建环。 下面是一个使用示例: ```matlab % Create an example adjacency matrix adjMatrix = [0 3 0 0 6; 3 0 1 0 0; 0 1 0 2 0; 0 0 2 0 4; 6 0 0 4 0]; % Run Kruskal's algorithm to find the minimum spanning tree [MST, totalCost] = kruskal_algorithm(adjMatrix); % Display the results disp('Minimum spanning tree:'); disp(MST); disp(['Total cost: ' num2str(totalCost)]); ```
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