克鲁斯卡尔最小生成树easyx
时间: 2025-01-02 17:36:57 浏览: 7
### 使用 EasyX 实现克鲁斯卡尔最小生成树算法
对于实现克鲁斯卡尔最小生成树算法,可以利用 EasyX 图形库来可视化这一过程。下面提供一段完整的 C++ 代码示例,该程序不仅实现了 Kruskal 算法逻辑,还通过图形界面展示了每一步的变化情况。
#### 定义数据结构与初始化工作
首先定义必要的数据结构用于存储节点、边以及并查集的信息:
```cpp
#include <graphics.h>
#include <vector>
using namespace std;
struct Edge {
int u, v; // 边连接的两个顶点编号
double w; // 权重
};
// 并查集辅助函数
int find(int *parent, int i) { return (parent[i] == i) ? i : (parent[i] = find(parent, parent[i])); }
void unionSet(int *parent, int x, int y) { parent[find(parent, x)] = find(parent, y); }
const int MAX_POINTS = 10;
pair<int, int> points[MAX_POINTS]; // 存储各点坐标位置
vector<Edge> edges; // 所有候选边列表
bool selected[MAX_POINTS][MAX_POINTS] = {}; // 记录已被选中的边
```
#### 绘制初始状态
绘制所有给定的点及其标签,并设置窗口大小适配这些点的位置分布:
```cpp
void drawInit() {
initgraph(800, 600);
settextcolor(WHITE);
for (int i = 0; i < MAX_POINTS; ++i) {
circle(points[i].first, points[i].second, 20);
outtextxy(points[i].first - 5, points[i].second + 25, to_string(i));
}
}
```
#### 主要处理流程
按照权重升序排列所有的边之后依次尝试加入到当前森林中去构建MST:
```cpp
void kruskalAlgorithm() {
sort(edges.begin(), edges.end(), [](Edge a, Edge b){return a.w < b.w;});
int n = sizeof(points)/sizeof(*points), mst_weight=0;
int* parent = new int[n];
for (int i = 0; i < n; ++i) parent[i] = i;
for(auto& edge : edges){
int pu = find(parent, edge.u), pv = find(parent, edge.v);
if(pu != pv){
line(points[edge.u].first, points[edge.u].second,
points[edge.v].first, points[edge.v].second);
Sleep(500); // 延迟显示效果
unionSet(parent, pu, pv);
mst_weight += static_cast<int>(edge.w);
selected[edge.u][edge.v]=selected[edge.v][edge.u]=true;
}
}
delete[] parent;
}
int main(){
srand(time(NULL));
// 随机生成一些测试用的数据...
for(int i=0;i<MAX_POINTS;++i){
points[i]={rand()%700+50, rand()%500+50};
for(int j=i+1;j<MAX_POINTS;++j){
edges.push_back({i,j,hypot(points[j].first-points[i].first,
points[j].second-points[i].second)});
}
}
drawInit();
kruskalAlgorithm();
system("pause");
closegraph();
return 0;
}
```
这段代码能够很好地展示如何使用 EasyX 库配合 Kruskal 算法完成最小生成树问题求解的同时,在屏幕上动态呈现整个计算的过程[^1]。
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