用邻接矩阵表示无向带权图prim c++

时间: 2023-11-26 21:01:26 浏览: 197
无向带权图可以用邻接矩阵来表示,而Prim算法是一种用来寻找最小生成树的算法。首先,我们需要构建一个二维数组作为邻接矩阵来表示图的边的权重。假设该无向带权图有n个顶点,我们可以构建一个n*n的矩阵来表示图中顶点之间的边的权重。 接着,我们可以利用Prim算法来找出该图的最小生成树。具体做法是从任意一个顶点开始,将其加入到最小生成树中,并标记为已访问。然后依次找出与已访问的顶点相连且权重最小的边所连接的顶点,将其加入到最小生成树中,并标记为已访问。 重复上述步骤直到所有的顶点都被访问过,即可得到该图的最小生成树。最小生成树的邻接矩阵就是Prim算法中每一步都选取的顶点与其连接的边所构成的矩阵。 总的来说,用邻接矩阵表示无向带权图prim c 就是利用二维数组来表示图的边的权重,然后利用Prim算法来寻找最小生成树,最后得到最小生成树的邻接矩阵来表示整个图的结构。
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用c++ 给出无向网的Prim算法和Kruskal算法的代码

在C++中,Prim算法和Kruskal算法用于求解最小生成树的问题。这里我会提供简化的伪代码以及基本的C++实现,实际项目中可能需要优化处理大规模数据。 ### Prim算法(基于邻接矩阵) ```cpp #include <vector> #include <set> // 边结构体 struct Edge { int src, dest, weight; }; class Graph { public: // 添加边和获取邻接矩阵 void addEdge(int src, int dest, int weight); std::vector<int> prim(); private: std::vector<std::vector<int>> adjMatrix; // 邻接矩阵存储权重 std::set<int> visited; // 记录已访问节点 }; void Graph::addEdge(int src, int dest, int weight) { adjMatrix[src][dest] = weight; adjMatrix[dest][src] = weight; } std::vector<int> Graph::prim() { // 初始化最小生成树和集合 std::vector<int> minSet(adjMatrix.size(), INT_MAX), MST = {0}; std::set<int> MST_set; // 将第一顶点加入MST minSet[0] = 0; MST_set.insert(0); for (int i = 1; i < adjMatrix.size(); ++i) { int u = -1; for (int v : MST_set) { if (adjMatrix[v][i] && minSet[u] > adjMatrix[v][i]) { u = v; } } if (u != -1) { minSet[i] = adjMatrix[u][i]; MST.push_back(i); MST_set.insert(i); visited.insert(u); } } return MST; } ``` ### Kruskal算法(基于并查集) ```cpp #include <vector> #include <set> #include <algorithm> struct Edge { int src, dest, weight; }; class UnionFind { public: void makeSet(int node); int findSet(int node); void unionSets(int x, int y); private: std::vector<int> parent; std::vector<int> rank; }; // ... 实现UnionFind类的其他方法 std::vector<Edge> kruskal(Graph& graph) { std::vector<Edge> edges(graph.getEdges()); // 获取所有边 sort(edges.begin(), edges.end(), [](const Edge& a, const Edge& b) { return a.weight < b.weight; }); UnionFind uf(graph.getNumVertices()); std::vector<Edge> MST; for (const auto& edge : edges) { int u = uf.findSet(edge.src); int v = uf.findSet(edge.dest); if (u != v) { MST.push_back(edge); uf.unionSets(u, v); } if (uf.getNumSets() == graph.getNumVertices() - 1) break; // 找到最小生成树 } return MST; } ```

利用邻接矩阵表示无向图,请实现prim算法

Prim's algorithm, also known as the Prim's minimum spanning tree (MST) algorithm, is a popular algorithm for finding the minimum spanning tree of an undirected weighted graph represented using an adjacency matrix. Here's how you can implement it in C++: ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <climits> using namespace std; // Function to find the minimum edge weight int min_edge(vector<vector<int>>& adj, vector<bool>& visited, int node, int& min_weight) { int min_val = INT_MAX; int min_index = -1; for (int i = 0; i < adj[node].size(); i++) { if (!visited[i] && adj[node][i] < min_val) { min_val = adj[node][i]; min_index = i; } } min_weight = min_weight ? min_weight : min_val; return min_index; } // Function to perform Prim's Algorithm vector<int> prim_mst(vector<vector<int>>& adj, int V) { vector<bool> visited(V, false); vector<int> parent(V, -1); // Parent array priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq; // Min heap for edges // Add the first vertex with weight 0 visited[0] = true; pq.push({0, 0}); while (!pq.empty()) { int u = pq.top().second; pq.pop(); // Find the minimum edge from the current node int min_weight = INT_MAX; int v = min_edge(adj, visited, u, min_weight); if (min_weight != INT_MAX) { // If found, mark the node as visited and update the parent visited[v] = true; parent[v] = u; // Relax the adjacent vertices for (int i = 0; i < adj[v].size(); i++) { if (!visited[i] && adj[u][i] < INT_MAX) { pq.push({adj[u][i], i}); } } } } return parent; } int main() { int V, E; cout << "Enter number of vertices: "; cin >> V; cout << "Enter number of edges: "; cin >> E; vector<vector<int>> adj(V, vector<int>(V, INT_MAX)); // Initialize adjacency matrix with infinite weights // Read the edges and their weights here prim_mst(adj, V); // Call the function // Print or use the parent array to reconstruct the MST return 0; } ``` In this code, we create a `prim_mst` function that takes an adjacency matrix (`adj`) and the number of vertices (`V`). It uses a priority queue to keep track of the smallest edge weights and keeps a boolean array `visited` to mark which nodes are already included in the MST. To use this implementation, you'll need to input the edges and their weights into the adjacency matrix before calling the `prim_mst` function. The returned `parent` array will then contain the parent-child relationships for each node in the minimum spanning tree.
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