克鲁斯卡尔算法c++代码编写
时间: 2023-09-22 16:11:09 浏览: 74
以下是克鲁斯卡尔算法的C语言代码实现:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
#define MAX_EDGE_NUM 100 // 最大边数
typedef char VertexType; // 顶点类型
typedef int EdgeType; // 权值类型
typedef struct {
VertexType vertexes[MAX_VERTEX_NUM]; // 顶点集合
EdgeType edges[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; // 边集合
int vertex_num; // 顶点数
int edge_num; // 边数
} Graph;
typedef struct {
int begin; // 起点
int end; // 终点
EdgeType weight; // 权值
} Edge;
int find(int *parent, int f) {
while (parent[f] > 0) {
f = parent[f];
}
return f;
}
void kruskal(Graph *g) {
Edge edges[MAX_EDGE_NUM];
int parent[MAX_VERTEX_NUM] = {0};
// 初始化边集合
int k = 0;
for (int i = 0; i < g->vertex_num; i++) {
for (int j = i + 1; j < g->vertex_num; j++) {
if (g->edges[i][j] != 0) {
edges[k].begin = i;
edges[k].end = j;
edges[k].weight = g->edges[i][j];
k++;
}
}
}
// 按权值升序排序
for (int i = 0; i < g->edge_num - 1; i++) {
for (int j = i + 1; j < g->edge_num; j++) {
if (edges[i].weight > edges[j].weight) {
Edge tmp = edges[i];
edges[i] = edges[j];
edges[j] = tmp;
}
}
}
// 初始化parent数组
for (int i = 0; i < g->vertex_num; i++) {
parent[i] = 0;
}
// 遍历边集合
printf("Kruskal Algorithm:\n");
for (int i = 0; i < g->edge_num; i++) {
int begin = edges[i].begin;
int end = edges[i].end;
int weight = edges[i].weight;
int root1 = find(parent, begin);
int root2 = find(parent, end);
if (root1 != root2) {
parent[root1] = root2;
printf("(%c, %c) %d\n", g->vertexes[begin], g->vertexes[end], weight);
}
}
}
int main() {
Graph g = {
{'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'},
{
{0, 12, 0, 0, 0, 16, 14},
{12, 0, 10, 0, 0, 7, 0},
{0, 10, 0, 3, 5, 6, 0},
{0, 0, 3, 0, 4, 0, 0},
{0, 0, 5, 4, 0, 2, 8},
{16, 7, 6, 0, 2, 0, 9},
{14, 0, 0, 0, 8, 9, 0},
},
7,
12
};
kruskal(&g);
return 0;
}
```
这里我们采用邻接矩阵的方式存储图,并实现了一个find函数来查找某个节点的根节点。kruskal函数中首先初始化了边集合,然后按照权值升序排序。接着初始化parent数组,然后遍历边集合,对于每一条边,我们分别找到它两个节点的根节点,如果根节点不同,说明这两个节点不在同一个连通分量中,我们将它们合并,并输出这条边。最终输出的就是最小生成树的边集合。
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