设G=(V,E)是一个带权图。图中的各边的费用(权)为正数。图中的一条周游路线是包括V中的每个顶点在内的一条回路。周游路线的费用是这条路线上所有边的费用之和。旅行售货员问题是指在图G中找出费用最小的周游路线。如果找不到可行方案,则输出-1。 C语言实现,样例输入 4 1 2 30 1 3 6 1 4 4 2 3 5 2 4 10 3 4 20 样例输出 Copy 25 1 3 2 4 1

时间: 2023-11-22 08:55:50 浏览: 68
以下是C语言实现,使用了Dijkstra算法来求解最小周游路线: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <limits.h> #define MAX_VERTICES 1000 typedef struct { int vertex; int weight; } Edge; int num_vertices, num_edges; Edge edges[MAX_VERTICES * (MAX_VERTICES - 1) / 2]; int adj_matrix[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES]; int dijkstra(int start_vertex) { int visited[MAX_VERTICES] = {0}; int dist[MAX_VERTICES]; int prev[MAX_VERTICES]; int i, j, u, min_dist; for (i = 0; i < num_vertices; i++) { dist[i] = INT_MAX; prev[i] = -1; } dist[start_vertex] = 0; for (i = 0; i < num_vertices - 1; i++) { min_dist = INT_MAX; for (j = 0; j < num_vertices; j++) { if (!visited[j] && dist[j] < min_dist) { u = j; min_dist = dist[j]; } } visited[u] = 1; for (j = 0; j < num_vertices; j++) { if (!visited[j] && adj_matrix[u][j] != -1) { if (dist[u] + adj_matrix[u][j] < dist[j]) { dist[j] = dist[u] + adj_matrix[u][j]; prev[j] = u; } } } } min_dist = 0; for (i = 0; i < num_vertices; i++) { if (dist[i] == INT_MAX) { return -1; } min_dist += dist[i]; } return min_dist; } int compare_edges(const void *a, const void *b) { Edge *edge_a = (Edge *)a; Edge *edge_b = (Edge *)b; return edge_a->weight - edge_b->weight; } int find(int *parent, int vertex) { if (parent[vertex] == -1) { return vertex; } return find(parent, parent[vertex]); } void union_sets(int *parent, int x, int y) { int x_root = find(parent, x); int y_root = find(parent, y); parent[x_root] = y_root; } int kruskal() { Edge result[MAX_VERTICES]; int parent[MAX_VERTICES]; int i, j, count; qsort(edges, num_edges, sizeof(Edge), compare_edges); for (i = 0; i < num_vertices; i++) { parent[i] = -1; } count = 0; for (i = 0; i < num_edges; i++) { Edge edge = edges[i]; int x = find(parent, edge.vertex); int y = find(parent, (edge.vertex + 1) % num_vertices); if (x != y) { result[count++] = edge; union_sets(parent, x, y); } } if (count != num_vertices) { return -1; } int min_dist = 0; for (i = 0; i < count; i++) { min_dist += result[i].weight; } return min_dist; } int main() { int i, j; scanf("%d %d", &num_vertices, &num_edges); for (i = 0; i < num_vertices; i++) { for (j = 0; j < num_vertices; j++) { adj_matrix[i][j] = -1; } } for (i = 0; i < num_edges; i++) { int u, v, w; scanf("%d %d %d", &u, &v, &w); u--; v--; edges[i].vertex = u; edges[i].weight = w; adj_matrix[u][v] = w; adj_matrix[v][u] = w; } int dist = dijkstra(0); if (dist == -1) { printf("-1\n"); return 0; } int min_dist = kruskal(); if (min_dist == -1 || min_dist > dist) { printf("-1\n"); } else { printf("%d\n", min_dist); int parent[MAX_VERTICES]; for (i = 0; i < num_vertices; i++) { parent[i] = -1; } for (i = 0; i < num_edges; i++) { int u = edges[i].vertex; int v = (edges[i].vertex + 1) % num_vertices; int x = find(parent, u); int y = find(parent, v); if (x != y) { printf("%d %d ", u + 1, v + 1); union_sets(parent, x, y); } } printf("%d\n", 1); } return 0; } ``` 这个实现包括了两种算法:Dijkstra算法和Kruskal算法。首先使用Dijkstra算法来求出任意两个点之间的最短路径。如果存在无法到达的点,则整个图不连通,直接输出-1。否则,使用Kruskal算法来求出最小生成树,并判断其是否为最小周游路线。如果最小生成树不是最小周游路线,则输出-1;否则,输出最小周游路线的长度和顶点的遍历顺序。
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