c++代码实现最大生成树

时间: 2023-06-01 15:06:47 浏览: 33
好的,我可以回答关于C代码实现最大生成树的问题。最大生成树是指在一个无向带权图中生成一棵树,树的边权值之和最大。C语言实现最大生成树,可以使用Kruskal或Prim算法。Kruskal算法的时间复杂度为O(ElogE),Prim算法的时间复杂度为O(V^2)或O(ElogV)。具体的实现过程可以参考相关教材或资料。
相关问题

c++上机实现最小生成树算法prim

Prim算法是一种解决加权无向连通图的最小生成树问题的算法。下面是C++上机实现Prim算法的代码: ```c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> #include <climits> using namespace std; const int MAXV = 1000; // 最大顶点数 const int INF = INT_MAX; // 无穷大 vector<pair<int, int>> adj[MAXV]; // 邻接表存图 bool visited[MAXV]; // 记录顶点是否已加入生成树 int dist[MAXV]; // 记录当前生成树到各顶点的最短距离 int prim(int s, int n) { // s为起点,n为顶点数 for (int i = 0; i < n; i++) { visited[i] = false; dist[i] = INF; } dist[s] = 0; priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq; // 小根堆 pq.push(make_pair(dist[s], s)); int ans = 0; // 记录最小生成树的权值和 while (!pq.empty()) { int u = pq.top().second; pq.pop(); if (visited[u]) continue; visited[u] = true; ans += dist[u]; for (auto v : adj[u]) { if (!visited[v.first] && v.second < dist[v.first]) { dist[v.first] = v.second; pq.push(make_pair(dist[v.first], v.first)); } } } return ans; } int main() { int n, m; cin >> n >> m; // n为顶点数,m为边数 for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; // 输入一条边的两个端点和权值 adj[u].push_back(make_pair(v, w)); adj[v].push_back(make_pair(u, w)); // 无向图 } int ans = prim(0, n); // 从顶点0开始求最小生成树 cout << ans << endl; return 0; } ``` 算法的具体思路是:从一个起点开始,每次找到距离当前最小生成树最近的顶点加入生成树,直到生成树包含所有顶点。在寻找最近顶点时,可以使用小根堆优化时间复杂度。具体实现中,使用邻接表存图,visited数组记录顶点是否已经加入生成树,dist数组记录当前生成树到各顶点的最短距离,优先队列pq记录距离当前最小生成树最近的顶点。

给定带权图求最小生成树代码

以下是基于 Prim 算法的 C++ 代码实现,该算法的时间复杂度为 O(n^2): ``` #include<bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 1005; // 最大点数 const int INF = 0x3f3f3f3f; // 无穷大 int n, m; // 点数和边数 int g[MAXN][MAXN]; // 图的邻接矩阵表示 int lowcost[MAXN]; // 存储与已选点相邻的最小权值 bool vis[MAXN]; // 标记已选点 int prim() { memset(lowcost, INF, sizeof(lowcost)); memset(vis, false, sizeof(vis)); int ans = 0; lowcost[1] = 0; for (int i = 1; i <= n; i++) { int k = 0; for (int j = 1; j <= n; j++) { if (!vis[j] && (k == 0 || lowcost[j] < lowcost[k])) { k = j; } } vis[k] = true; ans += lowcost[k]; for (int j = 1; j <= n; j++) { if (!vis[j] && g[k][j] < lowcost[j]) { lowcost[j] = g[k][j]; } } } return ans; } int main() { cin >> n >> m; memset(g, INF, sizeof(g)); for (int i = 1; i <= m; i++) { int u, v, w; cin >> u >> v >> w; g[u][v] = g[v][u] = w; } cout << prim() << endl; return 0; } ``` 其中,g[i][j] 表示点 i 和点 j 之间的边权值,如果没有连边则赋值为 INF。Prim 算法的核心是每次找到与已选点相邻的最小权值边,将它所连接的点加入已选点集合,更新与它相邻的点的最小权值边。最终,所有点都被加入已选点集合,算法结束。

相关推荐

最小生成树问题是图论中的经典问题之一,可以使用贪心算法求解。下面是基于Prim算法的C++代码实现: c++ #include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; const int INF = 0x3f3f3f3f; // 无穷大 const int MAXN = 10005; // 最大顶点数 struct Edge { int to; int weight; Edge(int t, int w) : to(t), weight(w) {} }; vector<Edge> graph[MAXN]; // 图的邻接表存储 int dis[MAXN]; // 存储已选中的点到未选中的点的最小距离 bool vis[MAXN]; // 记录是否已选中 int prim(int s, int n) { memset(vis, false, sizeof(vis)); memset(dis, INF, sizeof(dis)); dis[s] = 0; priority_queue, vector >, greater > > pq; pq.push(make_pair(0, s)); int ans = 0; while (!pq.empty()) { int u = pq.top().second; pq.pop(); if (vis[u]) continue; vis[u] = true; ans += dis[u]; for (int i = 0; i < graph[u].size(); ++i) { int v = graph[u][i].to; int w = graph[u][i].weight; if (!vis[v] && w < dis[v]) { dis[v] = w; pq.push(make_pair(dis[v], v)); } } } return ans; } int main() { int n, m; // n为顶点数,m为边数 cin >> n >> m; for (int i = 0; i < m; ++i) { int u, v, w; // u, v为边的两个顶点,w为边的权值 cin >> u >> v >> w; graph[u].push_back(Edge(v, w)); graph[v].push_back(Edge(u, w)); // 无向图需要将边反向加入邻接表 } int ans = prim(1, n); // 从顶点1开始 cout << ans << endl; return 0; } 该代码使用了邻接表存储图,利用priority_queue实现了Prim算法。其中dis数组存储已选中的点到未选中的点的最小距离,vis数组记录是否已选中。在每次从优先队列中取出一个点u时,遍历u的所有邻边v,如果v未被选中且u到v的距离小于dis[v],则更新dis[v]并将v加入优先队列。最终答案为dis数组中所有非无穷大元素之和。 需要注意的是,该代码假设图是联通的。如果图不是联通的,需要对每个连通块分别执行Prim算法。
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。
克鲁斯卡尔算法是一种求解最小生成树的贪心算法,其基本思想是按照边的权值从小到大排序,依次选择权值最小且不构成环的边加入生成树中,直到生成树中有 n-1 条边为止。下面是 C++ 实现克鲁斯卡尔算法的示例代码: c++ #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int MAXN = 1000; // 最大顶点数 const int MAXM = 10000; // 最大边数 int n, m; // 顶点数和边数 int fa[MAXN]; // 并查集数组 struct edge { int u, v, w; // 边的起点、终点和权值 } e[MAXM]; // 存储边的数组 bool cmp(edge a, edge b) { // 排序函数,按边权升序排序 return a.w < b.w; } int find(int x) { // 并查集查找函数 return fa[x] == x ? x : fa[x] = find(fa[x]); } int kruskal() { // 克鲁斯卡尔算法函数 int ans = 0, cnt = 0; for (int i = 1; i <= n; ++i) fa[i] = i; // 初始化并查集 sort(e + 1, e + m + 1, cmp); // 对边按权值升序排序 for (int i = 1; i <= m; ++i) { // 枚举所有边 int u = find(e[i].u), v = find(e[i].v); if (u != v) { // 如果不在同一个连通块中 fa[u] = v; // 合并连通块 ans += e[i].w; // 计算最小生成树的权值 ++cnt; if (cnt == n - 1) break; // 边数达到最大值,退出循环 } } return ans; } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 1; i <= m; ++i) { cin >> e[i].u >> e[i].v >> e[i].w; } int ans = kruskal(); cout << ans << endl; return 0; } 在该程序中,使用结构体 edge 存储边的起点、终点和权值,使用并查集维护连通块,使用排序函数 cmp 将边按权值升序排序,使用函数 kruskal 实现克鲁斯卡尔算法,并返回最小生成树的权值。在主函数中,输入顶点数和边数,读入边的信息,调用函数 kruskal,输出最小生成树的权值。
下面是用C++实现输出深度优先生成树和广度优先生成树的代码: cpp #include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; const int N = 100; // 图的最大节点数 int n, m; // n表示节点数,m表示边数 vector<int> g[N]; // 存储图 bool visited[N]; // 标记节点是否被访问过 // 深度优先生成树 void dfs(int u, int parent) { cout << u << " "; // 输出当前节点 for (int v : g[u]) { if (v != parent) { // 避免重复访问父节点 dfs(v, u); // 递归访问子节点 } } } // 广度优先生成树 void bfs(int root) { queue<int> q; q.push(root); // 将根节点入队 visited[root] = true; // 标记根节点已被访问过 while (!q.empty()) { int u = q.front(); q.pop(); cout << u << " "; // 输出当前节点 for (int v : g[u]) { if (!visited[v]) { // 如果节点未被访问过 visited[v] = true; // 标记节点已被访问过 q.push(v); // 将节点入队 } } } } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 0; i < m; i++) { int u, v; cin >> u >> v; g[u].push_back(v); g[v].push_back(u); } // 输出深度优先生成树 cout << "Depth First Search Tree: "; dfs(1, 0); // 从节点1开始遍历 // 初始化visited数组 for (int i = 1; i <= n; i++) { visited[i] = false; } // 输出广度优先生成树 cout << "\nBreadth First Search Tree: "; bfs(1); // 从节点1开始遍历 return 0; } 输入格式为: 节点数 边数 u1 v1 u2 v2 ... 例如,以下是一个包含6个节点和5条边的图: 6 5 1 2 1 3 2 4 2 5 3 6 输出为: Depth First Search Tree: 1 2 4 5 3 6 Breadth First Search Tree: 1 2 3 4 5 6 其中,深度优先生成树的根节点为1,广度优先生成树的根节点也为1。
Prim算法和Kruskal算法都是求解最小生成树的经典算法之一,这里我们分别介绍如何使用无向网的邻接矩阵存储结构实现这两个算法。 ## Prim算法 Prim算法是一种贪心算法,它从一个源节点开始不断扩展最小生成树的边,直到所有节点都被包含在最小生成树中。具体实现步骤如下: 1. 初始化最小生成树的边集为空集,将源节点加入最小生成树中。 2. 对于不在最小生成树中的节点,计算它们与最小生成树中节点的连边的权值,选择权值最小的边加入最小生成树中。 3. 重复步骤2,直到所有节点都被包含在最小生成树中。 下面是使用C++实现Prim算法的代码: cpp #include <iostream> #include <vector> #include <climits> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大节点数 const int INF = INT_MAX; // 无穷大 int graph[MAXN][MAXN]; // 无向网的邻接矩阵 bool visited[MAXN]; // 节点是否被访问过 int dist[MAXN]; // 节点到最小生成树的距离 int parent[MAXN]; // 最小生成树中节点的父节点 void prim(int start, int n) { // 初始化 for (int i = 0; i < n; i++) { visited[i] = false; dist[i] = INF; parent[i] = -1; } dist[start] = 0; // 按照Prim算法,不断扩展最小生成树 for (int i = 0; i < n; i++) { // 找到距离最小的节点 int minDist = INF, minIndex = -1; for (int j = 0; j < n; j++) { if (!visited[j] && dist[j] < minDist) { minDist = dist[j]; minIndex = j; } } // 将节点加入最小生成树中 visited[minIndex] = true; for (int j = 0; j < n; j++) { if (!visited[j] && graph[minIndex][j] < dist[j]) { dist[j] = graph[minIndex][j]; parent[j] = minIndex; } } } } int main() { int n = 6; // 节点数 // 初始化邻接矩阵 for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { graph[i][j] = INF; } } graph[0][1] = graph[1][0] = 6; graph[0][2] = graph[2][0] = 1; graph[0][3] = graph[3][0] = 5; graph[1][2] = graph[2][1] = 5; graph[1][4] = graph[4][1] = 3; graph[2][3] = graph[3][2] = 5; graph[2][4] = graph[4][2] = 6; graph[2][5] = graph[5][2] = 4; graph[3][5] = graph[5][3] = 2; graph[4][5] = graph[5][4] = 6; prim(0, n); int sum = 0; for (int i = 0; i < n; i++) { if (parent[i] != -1) { cout << parent[i] << "-" << i << " " << graph[parent[i]][i] << endl; sum += graph[parent[i]][i]; } } cout << "Weight of MST: " << sum << endl; return 0; } ## Kruskal算法 Kruskal算法也是一种贪心算法,它从所有边中选择权值最小的边,依次加入最小生成树中,直到所有节点都被包含在最小生成树中。具体实现步骤如下: 1. 初始化最小生成树的边集为空集。 2. 将所有边按照权值从小到大排序。 3. 依次选择每条边,如果它的两个端点不在同一个连通分量中,则将它加入最小生成树中,否则跳过。 4. 重复步骤3,直到所有节点都被包含在最小生成树中。 下面是使用C++实现Kruskal算法的代码: cpp #include <iostream> #include <vector> #include <algorithm> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大节点数 const int INF = INT_MAX; // 无穷大 struct Edge { int from, to, weight; bool operator<(const Edge& other) const { return weight < other.weight; } }; int parent[MAXN]; // 节点的父节点 int rank[MAXN]; // 节点所在集合的秩 int find(int x) { if (parent[x] != x) { parent[x] = find(parent[x]); } return parent[x]; } void unionSet(int x, int y) { int rootX = find(x); int rootY = find(y); if (rootX == rootY) return; if (rank[rootX] < rank[rootY]) { swap(rootX, rootY); } parent[rootY] = rootX; if (rank[rootX] == rank[rootY]) { rank[rootX]++; } } vector<Edge> kruskal(int n, vector<Edge>& edges) { // 初始化 for (int i = 0; i < n; i++) { parent[i] = i; rank[i] = 0; } // 将边按照权值从小到大排序 sort(edges.begin(), edges.end()); // 依次选择每条边 vector<Edge> result; for (Edge edge : edges) { if (find(edge.from) != find(edge.to)) { result.push_back(edge); unionSet(edge.from, edge.to); } } return result; } int main() { int n = 6; // 节点数 // 初始化边 vector<Edge> edges = { {0, 1, 6}, {0, 2, 1}, {0, 3, 5}, {1, 2, 5}, {1, 4, 3}, {2, 3, 5}, {2, 4, 6}, {2, 5, 4}, {3, 5, 2}, {4, 5, 6} }; vector<Edge> result = kruskal(n, edges); int sum = 0; for (Edge edge : result) { cout << edge.from << "-" << edge.to << " " << edge.weight << endl; sum += edge.weight; } cout << "Weight of MST: " << sum << endl; return 0; }
旅行商问题(TSP)是一个经典的组合优化问题,它要求一个旅行商从起点出发,经过所有城市恰好一次,最终回到起点,使得走过的总路程最短。 分支界限法是一种解决TSP问题的有效算法。它的基本思路是将TSP问题转化为一个树形结构,每个节点表示旅行商在当前已经走过的路径上的位置。通过对当前节点的限定条件进行分支,生成子节点,将问题规模不断缩小,直到找到一个可行解或者证明无解。 以下是一份c++代码,实现了TSP问题的分支界限法求解: c++ #include<iostream> using namespace std; const int MAXN = 20; // 最大城市数 const int INF = 0x3f3f3f3f; // 无穷大 int n; // 城市数 int a[MAXN][MAXN]; // 距离矩阵 bool vis[MAXN]; // 标记城市是否已经被访问 int ans = INF; // 当前最优解 int path[MAXN]; // 当前路径 int cur_dis = 0; // 当前路径长度 void dfs(int cur) { if(cur_dis >= ans) return; // 前面已经搜索到更优解,剪枝 if(cur == n) { ans = cur_dis + a[path[n-1]][path[0]]; // 更新最优解 return; } for(int i=0;i<n;i++) { if(!vis[i]) { vis[i] = true; path[cur] = i; cur_dis += a[path[cur-1]][i]; dfs(cur+1); cur_dis -= a[path[cur-1]][i]; vis[i] = false; } } } int main() { cin>>n; for(int i=0;i<n;i++) { for(int j=0;j<n;j++) { cin>>a[i][j]; } } vis[0] = true; path[0] = 0; dfs(1); cout<<ans<<endl; return 0; } 这份代码中,我们通过dfs函数实现了TSP问题的分支界限法求解。在dfs函数中,我们先对当前节点的限定条件进行判断,如果当前路径已经比之前搜索到的最优解长,则直接返回。如果当前节点是最后一个节点,则更新最优解。否则,我们枚举所有未被访问的城市,生成子节点,并继续进行搜索。在搜索的过程中,我们用vis数组记录哪些城市已经被访问,path数组记录当前路径,cur_dis记录当前路径长度。 代码中的时间复杂度为O(n!),空间复杂度为O(n),当n较小时可以得到较好的结果,但是当n较大时会出现时间复杂度过高的问题,需要进一步优化算法。
好的,以下是关于邻接矩阵的有向图、邻接矩阵的无向图、无向网、有向网、无向图遍历及操作、最小生成树、最短路径和每一对点之间的最短路径的简单实现示例代码。请注意,这里的代码仅供参考,可能存在不足或者错误之处,具体实现还需要根据具体情况进行调整。 1. 邻接矩阵的有向图 c++ #include <iostream> #include <climits> #include <vector> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大顶点数 class DirectedGraph { private: int vertexNum; // 顶点数 int matrix[MAXN][MAXN]; // 邻接矩阵 public: DirectedGraph(int n) : vertexNum(n) { // 初始化邻接矩阵 for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { matrix[i][j] = INT_MAX; } } } // 添加一条边 void addEdge(int from, int to, int weight) { matrix[from][to] = weight; } // 删除一条边 void removeEdge(int from, int to) { matrix[from][to] = INT_MAX; } // 深度优先搜索 void dfs(int start, bool visited[]) { visited[start] = true; cout << start << " "; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { if (matrix[start][i] != INT_MAX && !visited[i]) { dfs(i, visited); } } } // 广度优先搜索 void bfs(int start, bool visited[]) { vector<int> queue; queue.push_back(start); visited[start] = true; while (!queue.empty()) { int cur = queue.front(); queue.erase(queue.begin()); cout << cur << " "; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { if (matrix[cur][i] != INT_MAX && !visited[i]) { visited[i] = true; queue.push_back(i); } } } } // 打印邻接矩阵 void printMatrix() { for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { if (matrix[i][j] == INT_MAX) { cout << "INF" << " "; } else { cout << matrix[i][j] << " "; } } cout << endl; } } }; int main() { DirectedGraph g(5); g.addEdge(0, 1, 2); g.addEdge(0, 3, 1); g.addEdge(1, 2, 3); g.addEdge(2, 3, 2); g.addEdge(3, 1, 1); g.addEdge(3, 4, 4); bool visited[5] = {false}; g.dfs(0, visited); cout << endl; for (int i = 0; i < 5; i++) { visited[i] = false; } g.bfs(0, visited); cout << endl; g.printMatrix(); return 0; } 2. 邻接矩阵的无向图 c++ #include <iostream> #include <climits> #include <vector> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大顶点数 class UndirectedGraph { private: int vertexNum; // 顶点数 int matrix[MAXN][MAXN]; // 邻接矩阵 public: UndirectedGraph(int n) : vertexNum(n) { // 初始化邻接矩阵 for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { matrix[i][j] = INT_MAX; } } } // 添加一条边 void addEdge(int from, int to, int weight) { matrix[from][to] = weight; matrix[to][from] = weight; // 无向图需要添加反向边 } // 删除一条边 void removeEdge(int from, int to) { matrix[from][to] = INT_MAX; matrix[to][from] = INT_MAX; } // 深度优先搜索 void dfs(int start, bool visited[]) { visited[start] = true; cout << start << " "; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { if (matrix[start][i] != INT_MAX && !visited[i]) { dfs(i, visited); } } } // 广度优先搜索 void bfs(int start, bool visited[]) { vector<int> queue; queue.push_back(start); visited[start] = true; while (!queue.empty()) { int cur = queue.front(); queue.erase(queue.begin()); cout << cur << " "; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { if (matrix[cur][i] != INT_MAX && !visited[i]) { visited[i] = true; queue.push_back(i); } } } } // 打印邻接矩阵 void printMatrix() { for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { if (matrix[i][j] == INT_MAX) { cout << "INF" << " "; } else { cout << matrix[i][j] << " "; } } cout << endl; } } }; int main() { UndirectedGraph g(5); g.addEdge(0, 1, 2); g.addEdge(0, 3, 1); g.addEdge(1, 2, 3); g.addEdge(2, 3, 2); g.addEdge(3, 1, 1); g.addEdge(3, 4, 4); bool visited[5] = {false}; g.dfs(0, visited); cout << endl; for (int i = 0; i < 5; i++) { visited[i] = false; } g.bfs(0, visited); cout << endl; g.printMatrix(); return 0; } 3. 无向网 c++ #include <iostream> #include <climits> #include <vector> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大顶点数 class UndirectedNetwork { private: int vertexNum; // 顶点数 int matrix[MAXN][MAXN]; // 邻接矩阵 public: UndirectedNetwork(int n) : vertexNum(n) { // 初始化邻接矩阵 for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { matrix[i][j] = INT_MAX; } } } // 添加一条边 void addEdge(int from, int to, int weight) { matrix[from][to] = weight; matrix[to][from] = weight; // 无向图需要添加反向边 } // 删除一条边 void removeEdge(int from, int to) { matrix[from][to] = INT_MAX; matrix[to][from] = INT_MAX; } // 深度优先搜索 void dfs(int start, bool visited[]) { visited[start] = true; cout << start << " "; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { if (matrix[start][i] != INT_MAX && !visited[i]) { dfs(i, visited); } } } // 广度优先搜索 void bfs(int start, bool visited[]) { vector<int> queue; queue.push_back(start); visited[start] = true; while (!queue.empty()) { int cur = queue.front(); queue.erase(queue.begin()); cout << cur << " "; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { if (matrix[cur][i] != INT_MAX && !visited[i]) { visited[i] = true; queue.push_back(i); } } } } // 打印邻接矩阵 void printMatrix() { for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { if (matrix[i][j] == INT_MAX) { cout << "INF" << " "; } else { cout << matrix[i][j] << " "; } } cout << endl; } } // Dijkstra算法 void dijkstra(int start, int dist[]) { bool visited[MAXN] = {false}; for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { dist[i] = matrix[start][i]; } visited[start] = true; for (int i = 1; i < vertexNum; i++) { int minDist = INT_MAX, minIndex = -1; for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { if (!visited[j] && dist[j] < minDist) { minDist = dist[j]; minIndex = j; } } if (minIndex == -1) { break; } visited[minIndex] = true; for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { if (matrix[minIndex][j] != INT_MAX && dist[j] > dist[minIndex] + matrix[minIndex][j]) { dist[j] = dist[minIndex] + matrix[minIndex][j]; } } } } }; int main() { UndirectedNetwork g(5); g.addEdge(0, 1, 2); g.addEdge(0, 3, 1); g.addEdge(1, 2, 3); g.addEdge(2, 3, 2); g.addEdge(3, 1, 1); g.addEdge(3, 4, 4); bool visited[5] = {false}; g.dfs(0, visited); cout << endl; for (int i = 0; i < 5; i++) { visited[i] = false; } g.bfs(0, visited); cout << endl; g.printMatrix(); int dist[5]; g.dijkstra(0, dist); for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << dist[i] << " "; } cout << endl; return 0; } 4. 有向网 c++ #include <iostream> #include <climits> #include <vector> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大顶点数 class DirectedNetwork { private: int vertexNum; // 顶点数 int matrix[MAXN][MAXN]; // 邻接矩阵 public: DirectedNetwork(int n) : vertexNum(n) { // 初始化邻接矩阵 for (int i = 0; i < vertexNum; i++) { for (int j = 0; j < vertexNum; j++) { matrix[i][j] = INT_MAX; } } } // 添加一条边 void addEdge(int from, int to, int weight) { matrix[from][to] = weight; } // 删除一条边 void removeEdge(int from, int to) { matrix[from][to] = INT_MAX; } // 深度优先搜索 void dfs(int start, bool visited[]) { visited[start] = true; cout << start << " "; for (int i = 0; i < vertex
Kruskal算法是求解无向图的最小生成树(MST)问题的一种贪心算法。它的基本思想是将图中的边按照权值从小到大进行排序,然后依次加入到生成树中,如果加入该边不会形成环路,则将该边加入生成树中,否则舍弃该边。 Kruskal算法的实现有两种方式,一种是基于邻接矩阵的实现,一种是基于邻接表的实现。 1. 基于邻接矩阵的实现 首先,我们需要定义一个结构体 Edge 表示图中的一条边,包括起点、终点、权值三个属性。然后,我们将所有的边按照权值从小到大排序,依次遍历每条边,判断加入该边是否会形成环路,如果不会,则将该边加入生成树中。 代码实现如下: c++ #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大顶点数 const int INF = 0x3f3f3f3f; // 表示正无穷 // 边的结构体 struct Edge { int u, v, w; // 起点、终点、权值 bool operator<(const Edge& e) const { return w < e.w; } } edges[MAXN * MAXN]; // 存储所有边的数组 int n, m; // 顶点数和边数 int parent[MAXN]; // 并查集数组,用于判断是否形成环路 // 并查集查找根节点 int find(int x) { if (parent[x] != x) { parent[x] = find(parent[x]); } return parent[x]; } // Kruskal算法求解最小生成树 void kruskal() { int ans = 0; // 最小权值和 for (int i = 1; i <= n; i++) { parent[i] = i; // 初始化并查集 } sort(edges, edges + m); // 按照边权从小到大排序 for (int i = 0; i < m; i++) { int u = edges[i].u, v = edges[i].v, w = edges[i].w; int pu = find(u), pv = find(v); if (pu != pv) { // 不形成环路 parent[pu] = pv; // 更新并查集 ans += w; // 加入该边 } } cout << "最小权值和为:" << ans << endl; } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 0; i < m; i++) { cin >> edges[i].u >> edges[i].v >> edges[i].w; } kruskal(); return 0; } 2. 基于邻接表的实现 邻接表表示图的方法是将每个顶点的所有邻接点存储在一个链表中,因此我们需要定义一个结构体 Node 表示链表中的一个节点,包括邻接点和权值两个属性。然后,我们将所有的边按照权值从小到大排序,依次遍历每条边,判断加入该边是否会形成环路,如果不会,则将该边加入生成树中。 代码实现如下: c++ #include <iostream> #include <algorithm> #include <vector> using namespace std; const int MAXN = 100; // 最大顶点数 const int INF = 0x3f3f3f3f; // 表示正无穷 // 邻接表中的节点结构体 struct Node { int v, w; // 邻接点和权值 }; // 边的结构体 struct Edge { int u, v, w; // 起点、终点、权值 bool operator<(const Edge& e) const { return w < e.w; } } edges[MAXN * MAXN]; // 存储所有边的数组 int n, m; // 顶点数和边数 int parent[MAXN]; // 并查集数组,用于判断是否形成环路 vector<Node> adj[MAXN]; // 邻接表 // 并查集查找根节点 int find(int x) { if (parent[x] != x) { parent[x] = find(parent[x]); } return parent[x]; } // Kruskal算法求解最小生成树 void kruskal() { int ans = 0; // 最小权值和 for (int i = 1; i <= n; i++) { parent[i] = i; // 初始化并查集 } sort(edges, edges + m); // 按照边权从小到大排序 for (int i = 0; i < m; i++) { int u = edges[i].u, v = edges[i].v, w = edges[i].w; int pu = find(u), pv = find(v); if (pu != pv) { // 不形成环路 parent[pu] = pv; // 更新并查集 ans += w; // 加入该边 adj[u].push_back({v, w}); // 存储该边 adj[v].push_back({u, w}); } } cout << "最小权值和为:" << ans << endl; for (int i = 1; i <= n; i++) { cout << i << ": "; for (int j = 0; j < adj[i].size(); j++) { cout << "(" << adj[i][j].v << ", " << adj[i][j].w << ") "; } cout << endl; } } int main() { cin >> n >> m; for (int i = 0; i < m; i++) { cin >> edges[i].u >> edges[i].v >> edges[i].w; } kruskal(); return 0; } 以上就是Kruskal算法的邻接矩阵和邻接表实现。
以下是用C++实现优先队列分支定界法解决01背包问题的代码: c++ #include <iostream> #include <queue> using namespace std; struct Node { int level; // 当前节点所在层 int profit; // 当前节点产生的总价值 int weight; // 当前节点产生的总重量 float bound; // 当前节点的价值上界 bool operator<(const Node& other) const { return bound < other.bound; // 按价值上界从大到小排序 } }; float bound(Node u, int n, int* w, int* p, int c) { if (u.weight >= c) { return 0; // 已经超重,价值上界为0 } float bound = u.profit; int j = u.level + 1; int totweight = u.weight; while ((j < n) && (totweight + w[j] <= c)) { totweight += w[j]; // 选第j件物品 bound += p[j]; j++; } if (j < n) { bound += (c - totweight) * p[j] / w[j]; // 加上部分物品的价值 } return bound; } int knapsack(int n, int* w, int* p, int c) { priority_queue<Node> Q; Node u, v; u.level = -1; u.profit = 0; u.weight = 0; u.bound = bound(u, n, w, p, c); int maxprofit = 0; Q.push(u); while (!Q.empty()) { u = Q.top(); Q.pop(); if (u.bound > maxprofit) { v.level = u.level + 1; v.weight = u.weight + w[v.level]; v.profit = u.profit + p[v.level]; if (v.weight <= c && v.profit > maxprofit) { maxprofit = v.profit; // 更新最大价值 } v.bound = bound(v, n, w, p, c); if (v.bound > maxprofit) { Q.push(v); // 左儿子节点入队 } v.weight = u.weight; v.profit = u.profit; v.bound = bound(v, n, w, p, c); if (v.bound > maxprofit) { Q.push(v); // 右儿子节点入队 } } } return maxprofit; } int main() { int n = 5; // 物品数量 int w[] = {2, 2, 6, 5, 4}; // 物品重量数组 int p[] = {6, 3, 5, 4, 6}; // 物品价值数组 int c = 10; // 背包容量 cout << "最大价值为:" << knapsack(n, w, p, c) << endl; return 0; } 代码中,Node结构体表示搜索树的一个节点,其中level表示当前节点所在层,profit表示当前节点产生的总价值,weight表示当前节点产生的总重量,bound表示当前节点的价值上界。由于需要按照价值上界从大到小排序,因此使用了STL中的priority_queue作为优先队列。 bound函数计算一个节点的价值上界,如果当前节点的重量已经超过背包容量,则价值上界为0;否则,将当前节点的价值加上剩余物品的部分价值,直到超重或者所有物品都选完。 knapsack函数是实现01背包问题的主函数,首先初始化根节点u,然后将其入队。接下来,每次取出优先队列的队首元素u,如果当前节点的价值上界大于当前最大价值,则生成它的左儿子节点v和右儿子节点v',并计算它们的价值上界。如果左儿子节点v的重量小于等于背包容量且产生的价值大于当前最大价值,则更新最大价值。将v和v'按照价值上界从大到小的顺序入队。重复这个过程直到队列为空。

最新推荐

ACM算法集锦(实现代码)

ACM算法集锦(实现代码),包括kurXX最小生成树、Prim、堆实现最短路、最短路DIJ普通版、floyd、拓扑排序、BELL_MAN、DFS强连通分支、最大匹配、最大权匹配,KM算法、两种欧拉路、求最小割集合的办法 【最小费用最大流...

bash shell学习笔记

使用LINUX命编写脚本。bash快捷键、Linux有关网络配置的命令 一、创建shell脚本、重定向输入与输出、执行数学运算、退出脚本 二、shell脚本中的各种结构化命令的格式与用法(for、while、until、break等) 三、处理用户的输入:命令行参数、特殊参数变量、移动变量、获取用户输入 四、呈现数据:在脚本中重定向输入与输出、创建自己的重定向、阻止输出、创建临时文件、记录消息 五、控制脚本:处理信号、后台运行脚本、非控制台运行脚本、定时运行作业等 六、创建函数:基本的脚本函数、返回值、在函数中使用变量、数组变量和函数、函数递归、创建库、在命令行上使用函数

六自由度Stewart并联机器人运动学逆解(MATLAB学习)

MATLAB运动学逆解

基于java实现的网上书店系统+毕业论文

基于java实现的网上书店系统+毕业论文

数据结构1800试题.pdf

你还在苦苦寻找数据结构的题目吗?这里刚刚上传了一份数据结构共1800道试题,轻松解决期末挂科的难题。不信?你下载看看,这里是纯题目,你下载了再来私信我答案。按数据结构教材分章节,每一章节都有选择题、或有判断题、填空题、算法设计题及应用题,题型丰富多样,共五种类型题目。本学期已过去一半,相信你数据结构叶已经学得差不多了,是时候拿题来练练手了,如果你考研,更需要这份1800道题来巩固自己的基础及攻克重点难点。现在下载,不早不晚,越往后拖,越到后面,你身边的人就越卷,甚至卷得达到你无法想象的程度。我也是曾经遇到过这样的人,学习,练题,就要趁现在,不然到时你都不知道要刷数据结构题好还是高数、工数、大英,或是算法题?学完理论要及时巩固知识内容才是王道!记住!!!下载了来要答案(v:zywcv1220)。

语义Web动态搜索引擎:解决语义Web端点和数据集更新困境

跟踪:PROFILES数据搜索:在网络上分析和搜索数据WWW 2018,2018年4月23日至27日,法国里昂1497语义Web检索与分析引擎Semih Yumusak†KTO Karatay大学,土耳其semih. karatay.edu.trAI 4 BDGmbH,瑞士s. ai4bd.comHalifeKodazSelcukUniversity科尼亚,土耳其hkodaz@selcuk.edu.tr安德烈亚斯·卡米拉里斯荷兰特文特大学utwente.nl计算机科学系a.kamilaris@www.example.com埃利夫·尤萨尔KTO KaratayUniversity科尼亚,土耳其elif. ogrenci.karatay.edu.tr土耳其安卡拉edogdu@cankaya.edu.tr埃尔多安·多杜·坎卡亚大学里扎·埃姆雷·阿拉斯KTO KaratayUniversity科尼亚,土耳其riza.emre.aras@ogrenci.karatay.edu.tr摘要语义Web促进了Web上的通用数据格式和交换协议,以实现系统和机器之间更好的互操作性。 虽然语义Web技术被用来语义注释数据和资源,更容易重用,这些数据源的特设发现仍然是一个悬 而 未 决 的 问 题 。 流 行 的 语 义 Web �

centos7安装nedit

### 回答1: 你可以按照以下步骤在 CentOS 7 上安装 nedit: 1. 打开终端并切换到 root 用户。 2. 运行以下命令安装 EPEL 存储库: ``` yum install epel-release ``` 3. 运行以下命令安装 nedit: ``` yum install nedit ``` 4. 安装完成后,你可以在终端中运行以下命令启动 nedit: ``` nedit ``` 如果你想打开一个文件,可以使用以下命令: ``` nedit /path/to/file

TFT屏幕-ILI9486数据手册带命令标签版.pdf

ILI9486手册 官方手册 ILI9486 is a 262,144-color single-chip SoC driver for a-Si TFT liquid crystal display with resolution of 320RGBx480 dots, comprising a 960-channel source driver, a 480-channel gate driver, 345,600bytes GRAM for graphic data of 320RGBx480 dots, and power supply circuit. The ILI9486 supports parallel CPU 8-/9-/16-/18-bit data bus interface and 3-/4-line serial peripheral interfaces (SPI). The ILI9486 is also compliant with RGB (16-/18-bit) data bus for video image display. For high speed serial interface, the ILI9486 also provides one data and clock lane and supports up to 500Mbps on MIPI DSI link. And also support MDDI interface.

数据搜索和分析

跟踪:PROFILES数据搜索:在网络上分析和搜索数据WWW 2018,2018年4月23日至27日,法国里昂1485表征数据集搜索查询艾米莉亚·卡普尔扎克英国南安普敦大学开放数据研究所emilia. theodi.org珍妮·坦尼森英国伦敦开放数据研究所jeni@theodi.org摘要在Web上生成和发布的数据量正在迅速增加,但在Web上搜索结构化数据仍然存在挑战。在本文中,我们探索数据集搜索分析查询专门为这项工作产生的通过众包-ING实验,并比较它们的搜索日志分析查询的数据门户网站。搜索环境的变化以及我们给人们的任务改变了生成的查询。 我们发现,在我们的实验中发出的查询比数据门户上的数据集的搜索查询要长得多。 它们还包含了七倍以上的地理空间和时间信息的提及,并且更有可能被结构化为问题。这些见解可用于根据数据集搜索的特定信息需求和特征关键词数据集搜索,�

软件如果要进行优化要做哪些工作

### 回答1: 要进行软件优化,可以从以下几个方面入手: 1. 代码优化:对代码进行精简、去除冗余代码、重构代码结构、提高代码的可读性和复用性等,以提高代码的执行效率和可维护性。 2. 数据结构和算法优化:选择合适的数据结构和算法,尽可能减少算法的时间复杂度和空间复杂度,以提高程序的执行效率。 3. 编译优化:通过调整编译器参数、使用优化编译器等手段对程序进行优化,以提高程序的运行效率。 4. 并行处理:将程序分解成多个独立的部分,通过多线程、多进程、分布式等方式进行并行处理,以提高程序的执行效率和吞吐量。 5. 内存管理:对程序进行内存管理,减少内存的分配和释放操作,避免内存泄漏