C语言 要真正的代码 关于无向连通图的一棵生成树(生成森林)的深度优先生成树。具体要求如下:1. 采用邻接矩阵存储;2. 求深度优先生成树;3. 输出该生成树的每一条边;4. 求最小生成树。
时间: 2024-12-16 18:20:35 浏览: 20
在C语言中,为了实现无向连通图的生成树(生成森林),我们可以使用深度优先搜索(DFS)算法。这里是一个简单的例子,我们先用邻接矩阵存储图,然后创建一个递归函数来找出并打印深度优先生成树的边,最后利用Prim算法求得最小生成树。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
// 邻接矩阵表示图
#define ROWS 5 // 图的节点数
#define COLS 5
int graph[ROWS][COLS] = {
{0, 1, 1, 0, 0},
{1, 0, 1, 1, 0},
{1, 1, 0, 1, 1},
{0, 1, 1, 0, 1},
{0, 0, 1, 1, 0} // 示例图,其他位置可以填充
};
// 检查是否访问过节点
bool visited[ROWS];
// 深度优先搜索函数
void dfs(int node, int parent) {
printf("Edge from %d to %d\n", parent, node);
visited[node] = true;
for (int i = 0; i < COLS; ++i) {
if (graph[node][i] == 1 && !visited[i]) {
dfs(i, node);
}
}
}
// 找出并打印从起点到生成树的所有边
void find_dfs_tree(int start) {
visited[start] = true;
for (int i = 0; i < COLS; ++i) {
if (graph[start][i] == 1 && !visited[i]) {
dfs(i, start);
}
}
}
// Prim's algorithm用于找到最小生成树
void prim_mst() {
// 初始化最小生成树和顶点集合
int mst_cost = 0;
bool in_mst[ROWS] = {false};
// 选择任意一个未加入MST的节点作为起始点
int start = 0;
while (!in_mst[start]) {
int min_edge = INT_MAX, min_node = -1;
// 寻找与已加入MST节点相连且权重最小的边
for (int i = 0; i < COLS; ++i) {
if (graph[start][i] == 1 && !in_mst[i] && graph[start][i] < min_edge) {
min_edge = graph[start][i];
min_node = i;
}
}
// 添加新边到最小生成树
mst_cost += min_edge;
in_mst[min_node] = true;
start = min_node; // 更新起始节点
}
printf("Minimum spanning tree cost: %d\n", mst_cost);
}
int main() {
// 初始化DFS树
find_dfs_tree(0);
// 输出生成树的边
printf("\nDFS Tree Edges:\n");
for (int i = 0; i < ROWS; ++i) {
for (int j = 0; j < COLS; ++j) {
if (graph[i][j] == 1 && visited[j]) {
printf("Edge from %d to %d\n", i, j);
}
}
}
// 计算并打印最小生成树
prim_mst();
return 0;
}
```
在这个示例中,我们首先创建了一个邻接矩阵表示图,接着实现了深度优先搜索函数来找到从给定节点出发的一棵树。然后,`prim_mst` 函数应用了Prim算法来找出图的最小生成树。注意这只是一个基本的实现,实际项目中可能需要处理更复杂的数据结构和边界条件。
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