请设计int Prim(Graph g, VertexType u, Graph t)函数。 用Prim算法求g的最小生成树t(从顶点u开始,已知u在图g中),并返回最小生成树的权。 如果最小生成树不存在,则返回-1。 已知t是一个空图。 以下函数已定义,你可以直接调用。 int locateVertex(Graph G, VertexType v); void addVertex(Graph g, VertexType v); void addEdge(Graph g, VertexType v1, VertexType v2, int w); 请注意,本题有预置代码,只需提交所要求的函数定义代码即可。
时间: 2024-03-10 08:47:25 浏览: 24
以下是所求的函数定义代码:
```
int Prim(Graph g, VertexType u, Graph t) {
int n = g.vexnum;
int visited[n]; // 标记顶点是否已经被访问
int lowcost[n]; // 存储当前顶点到生成树的最小边权
int adjvex[n]; // 存储当前顶点到生成树最小边的起点
int i, j, k, min, sum = 0;
VertexType v;
// 初始化
k = locateVertex(g, u);
for (i = 0; i < n; i++) {
visited[i] = 0;
lowcost[i] = g.edges[k][i];
adjvex[i] = k;
}
visited[k] = 1; // 将起点加入生成树
for (i = 1; i < n; i++) { // 循环n-1次,每次加入一个顶点
min = INT_MAX;
for (j = 0; j < n; j++) { // 找到当前最小的边
if (visited[j] == 0 && lowcost[j] < min) {
min = lowcost[j];
k = j;
}
}
if (min == INT_MAX) { // 如果图不连通,则不存在最小生成树
return -1;
}
visited[k] = 1; // 将新顶点加入生成树
addVertex(t, g.vexs[k]); // 将新顶点加入t
addEdge(t, g.vexs[adjvex[k]], g.vexs[k], min); // 将最小边加入t
sum += min;
for (j = 0; j < n; j++) { // 更新lowcost和adjvex
if (visited[j] == 0 && g.edges[k][j] < lowcost[j]) {
lowcost[j] = g.edges[k][j];
adjvex[j] = k;
}
}
}
return sum;
}
```
函数说明:
参数:
- Graph g: 原图
- VertexType u: 从顶点u开始
- Graph t: 最小生成树
返回值:
- int: 最小生成树的权,如果最小生成树不存在则返回-1。
算法思路:
- 初始化visited、lowcost、adjvex数组。
- 将起点加入生成树,并更新lowcost和adjvex数组。
- 循环n-1次,每次找到当前不在生成树中的顶点中,到生成树最小边权最小的顶点,将其加入生成树,并将最小边加入t中,更新lowcost和adjvex数组。
- 如果图不连通,则不存在最小生成树。
算法复杂度:
- 时间复杂度:O(n^2)
- 空间复杂度:O(n)