克鲁斯卡尔最小生成树C语言代码
时间: 2024-10-20 22:01:16 浏览: 29
克鲁斯卡尔算法是一种用于寻找图中最短路径的算法,但它实际上可以应用到求解最小生成树的问题上。在最简版本中,它是通过贪心策略逐步添加边来构建一棵树,使得所有顶点都包含其中,且边的总权重最小。
下面是一个简单的克鲁斯卡尔算法实现的C语言代码示例,它假设输入的是无向加权邻接表表示的图:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef struct Edge {
int src, dest, weight;
} Edge;
typedef struct Graph {
int V; // 图中的顶点数
Edge* edges; // 边的数组
int E; // 边的数量
} Graph;
Graph* create_graph(int V, Edge* edges, int E) {
Graph* graph = (Graph*)malloc(sizeof(Graph));
graph->V = V;
graph->edges = edges;
graph->E = E;
return graph;
}
// Kruskal's Algorithm
void kruskal_mst(Graph* graph) {
int i, j, min_edge, result[E];
for (i = 0; i < E; i++) {
min_edge = i;
}
// 将边按权重升序排序
for (i = 0; i < E; i++) {
if (graph->edges[min_edge].weight < graph->edges[i].weight) {
min_edge = i;
}
}
int count = 0;
for (i = 0; i < E; i++) {
if (count == graph->V - 1) break; // 找到生成树所需的边
if (find_set(graph->edges[min_edge].src, graph->edges[min_edge].dest, result)) { // 如果边不形成环
union_set(graph->edges[min_edge].src, graph->edges[min_edge].dest, result);
printf("Edge between %d and %d with weight %d\n", graph->edges[min_edge].src, graph->edges[min_edge].dest, graph->edges[min_edge].weight);
count++;
}
min_edge = i;
}
}
// 查找集合的根节点
int find_set(int v, int parent[], int size[]) {
if (v == parent[v]) return v;
return parent[v] = find_set(parent[v], parent, size);
}
// 合并两个集合
void union_set(int a, int b, int parent[], int size[]) {
a = find_set(a, parent, size);
b = find_set(b, parent, size);
if (a != b) {
if (size[a] > size[b]) {
parent[b] = a;
size[a] += size[b];
} else {
parent[a] = b;
size[b] += size[a];
}
}
}
// 示例使用
int main() {
int V = 5; // 顶点数
Edge edges[] = {{0, 1, 10}, {0, 4, 6}, {1, 2, 8}, {2, 3, 7}, {3, 4, 9}};
int E = sizeof(edges) / sizeof(edges[0]);
Graph* graph = create_graph(V, edges, E);
kruskal_mst(graph);
free(graph);
return 0;
}
```
这个程序首先创建了一个图结构,然后使用Kruskal算法找到最小生成树,并打印出每条边及其连接的顶点。注意这只是一个基础示例,实际应用中可能需要处理更复杂的数据结构和错误检查。
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