C++实现prim算法
时间: 2023-03-29 14:03:12 浏览: 108
可以回答这个问题。Prim算法是一种用于解决最小生成树问题的算法,它的基本思想是从一个点开始,不断扩展生成树的边,直到生成一棵包含所有节点的树,且树的边权和最小。C语言可以通过使用优先队列等数据结构来实现Prim算法。
相关问题
c++实现Prim算法
Prim算法是一种用于解决加权无向连通图的最小生成树问题的贪心算法。其思想是从图中任选一个顶点作为起始点,然后逐步将离已选顶点最近的未选顶点加入到已选集合中,最终生成一棵最小生成树。
在C++中,可以通过以下步骤实现Prim算法:
1. 定义一个邻接矩阵表示无向图,并初始化各边的权值。
2. 定义一个bool类型的visited数组,用于标记每个顶点是否已经被访问过。
3. 定义一个vector类型的min_cost和parent数组,分别用于存储每个顶点到已选集合的最短距离和其对应的父节点。
4. 选择一个起始点,并将其加入已选集合中。将该起始点到其它所有未选顶点的距离存入min_cost数组中,并将其父节点设为起始点。
5. 从未选集合中选择一个到已选集合距离最短的顶点,并将其加入已选集合中。
6. 更新min_cost和parent数组,将新加入的顶点与其它未选顶点的距离进行比较,更新min_cost和parent数组。
7. 重复步骤5和6,直到所有顶点都被加入到已选集合中为止。
8. 最终,min_cost数组中存储的就是每个顶点到最小生成树的距离,parent数组中存储的就是每个顶点在最小生成树上的父节点。
用c++实现prim算法
以下是用C++实现Prim算法的示例代码:
```cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <queue>
#include <climits>
using namespace std;
// 定义图的邻接矩阵表示
const int MAX_V = 100;
int graph[MAX_V][MAX_V];
// Prim算法实现
int prim(int start, int V) {
vector<bool> visited(V, false); // 记录顶点是否已访问
vector<int> dist(V, INT_MAX); // 记录顶点到生成树的最小距离
priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq; // 小顶堆,存储顶点到生成树的距离和顶点编号
int totalWeight = 0; // 最小生成树的总权重
dist[start] = 0; // 起始顶点到自身的距离为0
pq.push(make_pair(0, start)); // 将起始顶点加入堆中
while (!pq.empty()) {
int u = pq.top().second; // 获取距离最小的顶点
pq.pop();
if (visited[u]) {
continue; // 如果该顶点已访问过,则跳过
}
visited[u] = true; // 标记该顶点为已访问
// 遍历与顶点u相邻的顶点v
for (int v = 0; v < V; v++) {
if (!visited[v] && graph[u][v] != 0 && graph[u][v] < dist[v]) {
dist[v] = graph[u][v]; // 更新顶点v到生成树的最小距离
pq.push(make_pair(dist[v], v)); // 将顶点v加入堆中
}
}
}
// 计算最小生成树的总权重
for (int i = 0; i < V; i++) {
totalWeight += dist[i];
}
return totalWeight;
}
int main() {
int V, E;
cout << "请输入顶点数和边数:";
cin >> V >> E;
cout << "请输入边的信息(起点、终点、权重):" << endl;
for (int i = 0; i < E; i++) {
int u, v, w;
cin >> u >> v >> w;
graph[u][v] = w;
graph[v][u] = w;
}
int start;
cout << "请输入起始顶点:";
cin >> start;
int minWeight = prim(start, V);
cout << "最小生成树的总权重为:" << minWeight << endl;
return 0;
}
```
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