最小生成树克鲁斯卡尔算法数据结构c语言代码
时间: 2024-12-05 11:13:09 浏览: 20
最小生成树的克鲁斯卡尔(Kruskal's Algorithm)算法是一种贪心策略,用于找到一个无向图的最小生成树。在C语言中,我们可以使用优先队列(通常使用堆实现)来存储边,并按权重排序。以下是简单的C代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define V 9 // 图的顶点数
// 边的结构体
typedef struct Edge {
int src, dest; // 边的起点和终点
int weight; // 边的权值
} Edge;
// 通过比较边的权值进行排序
bool compareEdges(Edge e1, Edge e2) {
return e1.weight < e2.weight;
}
// 使用优先队列存储边
struct MinHeap {
Edge* arr;
int size;
};
void minHeapInsert(MinHeap* heap, Edge new_edge) {
// 插入元素到堆的末尾,然后调整堆的顺序
heap->arr = realloc(heap->arr, sizeof(Edge) * (heap->size + 1));
heap->arr[heap->size] = new_edge;
heap->size++;
int i = heap->size - 1;
while (i > 0 && heap->arr[i].weight < heap->arr[(i - 1) / 2].weight)
swap(&heap->arr[i], &heap->arr[(i - 1) / 2]), i /= 2;
}
// 克鲁斯卡尔算法
int kruskalMST(MinHeap* edges, int v) {
int result = 0; // 最小生成树的总权重
bool graph[V][V]; // 存储边是否属于最小生成树
for (int i = 0; i < v; i++)
for (int j = 0; j < v; j++) // 初始化图的所有边为false
graph[i][j] = false;
while (edges->size != 0) {
Edge min_edge = edges->arr[0];
minHeapExtractMin(edges); // 取出当前最小的边
if (!graph[min_edge.src][min_edge.dest]) { // 检查边是否形成环
result += min_edge.weight;
graph[min_edge.src][min_edge.dest] = true;
graph[min_edge.dest][min_edge.src] = true; // 更新邻接矩阵表示连通
}
}
return result;
}
// 主函数
int main() {
MinHeap edges;
Edge* input = malloc(sizeof(Edge) * V * (V - 1) / 2);
// 填充输入数组并构造最小堆
// ... (根据实际边的添加)
edges.arr = input;
edges.size = V * (V - 1) / 2;
printf("Minimum spanning tree weight is %d\n", kruskalMST(&edges, V));
free(input);
return 0;
}
```
在这个代码中,你需要填充`input`数组并构建最小堆。注意,这个示例假设输入是一个未连通图,且所有顶点都在堆中。在实际应用中,可能需要更复杂的逻辑处理。
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