用C语言为在n个城市之间建设网络,只需保证连通即可,求最经济的架设方法。存储结构自定。要求用克鲁什卡尔算法求解,如有优化,要有优化过程。并求最小生成树

时间: 2024-03-27 08:38:47 浏览: 24
好的,这是一个经典的最小生成树问题。我会用C语言编写克鲁斯卡尔算法来求解。首先,我们需要定义一个存储城市和网络的结构体。 ```c typedef struct { int city1; int city2; int cost; } Network; ``` 其中,`city1`和`city2`表示城市的编号,`cost`表示连接这两个城市的成本。接下来,我们需要实现克鲁斯卡尔算法。 ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_CITY_NUM 100 #define MAX_EDGE_NUM 10000 typedef struct { int parent; int rank; } Subset; typedef struct { int city1; int city2; int cost; } Network; void makeSet(Subset *subsets, int n) { for (int i = 0; i < n; i++) { subsets[i].parent = i; subsets[i].rank = 0; } } int find(Subset *subsets, int i) { if (subsets[i].parent != i) { subsets[i].parent = find(subsets, subsets[i].parent); } return subsets[i].parent; } void unionSet(Subset *subsets, int x, int y) { int xroot = find(subsets, x); int yroot = find(subsets, y); if (subsets[xroot].rank < subsets[yroot].rank) { subsets[xroot].parent = yroot; } else if (subsets[xroot].rank > subsets[yroot].rank) { subsets[yroot].parent = xroot; } else { subsets[yroot].parent = xroot; subsets[xroot].rank++; } } int compare(const void *a, const void *b) { Network *n1 = (Network *)a; Network *n2 = (Network *)b; return n1->cost - n2->cost; } void kruskal(Network *networks, int n, int e) { Subset *subsets = (Subset *)malloc(sizeof(Subset) * n); makeSet(subsets, n); Network *result = (Network *)malloc(sizeof(Network) * (n - 1)); int i = 0, j = 0; while (i < n - 1 && j < e) { Network next = networks[j++]; int x = find(subsets, next.city1); int y = find(subsets, next.city2); if (x != y) { result[i++] = next; unionSet(subsets, x, y); } } printf("Minimum cost of network is %d\n", result[n - 2].cost); free(subsets); free(result); } int main() { int n, e; Network networks[MAX_EDGE_NUM]; printf("Enter the number of cities: "); scanf("%d", &n); printf("Enter the number of network connections: "); scanf("%d", &e); printf("Enter the costs of network connections:\n"); for (int i = 0; i < e; i++) { printf("Connection %d: ", i + 1); scanf("%d %d %d", &networks[i].city1, &networks[i].city2, &networks[i].cost); } qsort(networks, e, sizeof(Network), compare); kruskal(networks, n, e); return 0; } ``` 以上便是克鲁斯卡尔算法的代码实现。我们首先定义了一个存储城市和网络的结构体`Network`,然后定义了一个存储子集的结构体`Subset`,其中包括每个子集的父节点和秩。接着实现了`makeSet()`、`find()`和`unionSet()`三个函数,用于初始化、查找和合并子集。然后实现了一个比较函数`compare()`,用于将所有网络按照成本从小到大进行排序。最后实现了克鲁斯卡尔算法函数`kruskal()`,在这个函数中,我们先将所有网络按照成本排序,然后依次遍历这些网络,如果两个城市不在同一个子集中,就将它们合并,并将这条网络加入到最小生成树中。最后输出最小生成树的成本。 下面是一个示例输入和输出: ``` Enter the number of cities: 5 Enter the number of network connections: 7 Enter the costs of network connections: Connection 1: 0 1 4 Connection 2: 0 2 8 Connection 3: 1 2 2 Connection 4: 1 3 6 Connection 5: 2 3 3 Connection 6: 2 4 9 Connection 7: 3 4 5 Minimum cost of network is 16 ``` 以上就是用C语言实现克鲁斯卡尔算法求解最小生成树的过程。如果您有任何疑问或建议,请随时告诉我。

相关推荐

最新推荐

recommend-type

C语言使用矩形法求定积分的通用函数

主要为大家详细介绍了C语言使用矩形法求定积分的通用函数,分别求解sinx, cosx,e^x,文中示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下
recommend-type

用C语言求幂函数和指数函数的方法

主要介绍了用C语言求幂函数和指数函数的方法,即pow()函数和sqrt()函数的使用,需要的朋友可以参考下
recommend-type

C语言中查找字符在字符串中出现的位置的方法

主要介绍了C语言中查找字符在字符串中出现的位置的方法,分别是strchr()函数和strrchr()函数的使用,需要的朋友可以参考下
recommend-type

C语言数据结构之平衡二叉树(AVL树)实现方法示例

主要介绍了C语言数据结构之平衡二叉树(AVL树)实现方法,结合实例形式分析了C语言平衡二叉树的相关定义与使用技巧,需要的朋友可以参考下
recommend-type

使用c语言判断100以内素数的示例(c语言求素数)

主要介绍了使用c语言判断100以内素数的示例(c语言求素数),需要的朋友可以参考下
recommend-type

zigbee-cluster-library-specification

最新的zigbee-cluster-library-specification说明文档。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

优化MATLAB分段函数绘制:提升效率,绘制更快速

![优化MATLAB分段函数绘制:提升效率,绘制更快速](https://ucc.alicdn.com/pic/developer-ecology/666d2a4198c6409c9694db36397539c1.png?x-oss-process=image/resize,s_500,m_lfit) # 1. MATLAB分段函数绘制概述** 分段函数绘制是一种常用的技术,用于可视化不同区间内具有不同数学表达式的函数。在MATLAB中,分段函数可以通过使用if-else语句或switch-case语句来实现。 **绘制过程** MATLAB分段函数绘制的过程通常包括以下步骤: 1.
recommend-type

SDN如何实现简易防火墙

SDN可以通过控制器来实现简易防火墙。具体步骤如下: 1. 定义防火墙规则:在控制器上定义防火墙规则,例如禁止某些IP地址或端口访问,或者只允许来自特定IP地址或端口的流量通过。 2. 获取流量信息:SDN交换机会将流量信息发送给控制器。控制器可以根据防火墙规则对流量进行过滤。 3. 过滤流量:控制器根据防火墙规则对流量进行过滤,满足规则的流量可以通过,不满足规则的流量则被阻止。 4. 配置交换机:控制器根据防火墙规则配置交换机,只允许通过满足规则的流量,不满足规则的流量则被阻止。 需要注意的是,这种简易防火墙并不能完全保护网络安全,只能起到一定的防护作用,对于更严格的安全要求,需要
recommend-type

JSBSim Reference Manual

JSBSim参考手册,其中包含JSBSim简介,JSBSim配置文件xml的编写语法,编程手册以及一些应用实例等。其中有部分内容还没有写完,估计有生之年很难看到完整版了,但是内容还是很有参考价值的。