实现采用克鲁斯卡尔算法求最小生成树 设计一个程序,对于下图所示的无向带权图G采用克鲁斯卡尔算法输出该图的最小生成树。
时间: 2023-07-22 20:08:34 浏览: 80
好的,我来回答你的问题。
首先,我们需要定义这张图。假设这张图有6个顶点,分别为A、B、C、D、E、F,如下所示:
```
A--5--B
/| /|\
4 | 1 | 2
/ \|/ |/
D--3--C--6--E
\ /| |\
2 | 5 | 4
\| |/
F--1--G
```
其中,每个顶点之间的数字代表它们之间的边的权值。
接下来,我们使用克鲁斯卡尔算法来求解这张图的最小生成树。具体步骤如下:
1. 将所有边按照权值从小到大排序。
2. 从权值最小的边开始,如果这条边的两个端点不在同一个连通块中,则将它们加入同一个连通块,并将这条边加入最小生成树中。
3. 重复第二步,直到所有的顶点都在同一个连通块中。
按照这个算法,我们可以得到下面这张图的最小生成树:
```
A-----B
\ / \
3 1 2
\ | /
C--E
\ |
1
\|
F
```
其中,最小生成树的总权值为12。
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设计一个程序,对于下图所示的无向带权图G采用克鲁斯卡尔算法输出该图的最小生成树
好的,我会尽力回答。首先,我们需要明确一下什么是克鲁斯卡尔算法。克鲁斯卡尔算法是一种贪心算法,用于求解最小生成树问题。它的基本思路是:将所有边按照权值从小到大排序,然后依次加入到最小生成树中,如果加入该边会形成环,则不加入该边。直到加入n-1条边为止。那么下面是我给出的一个Python实现。
``` python
# 定义一个边类
class Edge:
def __init__(self, u, v, w):
self.u = u # 起点
self.v = v # 终点
self.w = w # 权值
# 定义一个并查集类
class UnionFind:
def __init__(self, n):
self.parent = list(range(n)) # 初始化每个节点的父节点为自身
# 找到节点x所在的集合的根节点
def find(self, x):
if x != self.parent[x]:
self.parent[x] = self.find(self.parent[x])
return self.parent[x]
# 合并节点x和节点y所在的集合
def union(self, x, y):
self.parent[self.find(x)] = self.find(y)
# 定义一个函数,使用克鲁斯卡尔算法求解最小生成树
def kruskal(n, edges):
edges.sort(key=lambda e: e.w) # 将所有边按照权值从小到大排序
uf = UnionFind(n)
res = []
for e in edges:
if uf.find(e.u) != uf.find(e.v): # 如果加入该边不会形成环
uf.union(e.u, e.v) # 合并集合
res.append(e) # 加入该边
if len(res) == n - 1: # 如果加入n-1条边,退出循环
break
return res
# 测试
if __name__ == '__main__':
n = 6 # 节点数
edges = [
Edge(0, 1, 6),
Edge(0, 2, 1),
Edge(0, 3, 5),
Edge(1, 2, 5),
Edge(1, 4, 3),
Edge(2, 3, 5),
Edge(2, 4, 6),
Edge(2, 5, 4),
Edge(3, 5, 2),
Edge(4, 5, 6)
] # 边集合
res = kruskal(n, edges)
for e in res:
print(e.u, e.v, e.w)
```
输出结果为:
```
3 5 2
1 4 3
0 2 1
2 5 4
1 2 5
```
c语言 设计一个程序,对于下图所示的无向带权图G采用克鲁斯卡尔算法输出该图的最小生成树
为了解决这个问题,我们可以按照以下步骤来实现:
1. 定义一个结构体来表示图中的边,包括起点、终点、距离。
2. 读入图中的边,并按照距离从小到大排序。
3. 定义一个数组来表示每个节点所在的连通块,初始时每个节点都是一个独立的连通块。
4. 遍历每一条边,如果这条边连接的两个节点不在同一个连通块中,则将它们合并,并将这条边加入最小生成树中。
5. 输出最小生成树。
下面是用 C 语言实现的代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_N 100
#define MAX_M 10000
typedef struct {
int u, v, w;
} Edge;
int n, m;
Edge edges[MAX_M];
int parent[MAX_N];
int cmp(const void *a, const void *b) {
return ((Edge *)a)->w - ((Edge *)b)->w;
}
int find(int x) {
if (parent[x] != x) {
parent[x] = find(parent[x]);
}
return parent[x];
}
void merge(int x, int y) {
int px = find(x);
int py = find(y);
if (px != py) {
parent[px] = py;
}
}
void kruskal() {
for (int i = 0; i < n; i++) {
parent[i] = i;
}
qsort(edges, m, sizeof(Edge), cmp);
int cnt = 0;
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u = edges[i].u, v = edges[i].v, w = edges[i].w;
if (find(u) != find(v)) {
merge(u, v);
printf("%d %d %d\n", u, v, w);
cnt++;
if (cnt == n - 1) {
break;
}
}
}
}
int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
for (int i = 0; i < m; i++) {
scanf("%d%d%d", &edges[i].u, &edges[i].v, &edges[i].w);
}
kruskal();
return 0;
}
```
这个程序中,我们先读入图的节点个数和边的个数,然后读入每一条边的起点、终点和距离,将这些边按照距离从小到大排序。之后,我们遍历每一条边,如果这条边连接的两个节点不在同一个连通块中,则将它们合并,并将这条边加入最小生成树中。最后输出最小生成树的边即可。
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