给定n个计算节点的邻接矩阵,节点之间的通信代价各不相同,需要求得一种连接方式,使通信代价总和最小,且每个节点的度不超过k。请给出相应的C语言代码
时间: 2024-02-18 16:59:20 浏览: 11
下面给出使用贪心算法求解的C语言代码实现。假设邻接矩阵为adj_matrix,其中adj_matrix[i][j]表示节点i到节点j的通信代价,如果i和j不相邻,则adj_matrix[i][j]为无穷大。同时,假设k的值已经给定为2。
```c
#include <stdio.h>
#include <limits.h>
#define N 1000
int adj_matrix[N][N];
int n;
int degrees[N];
int degree_constrained_mst() {
int cost = 0;
int selected[N];
int num_selected = 0;
// 从节点0开始构建生成树
selected[num_selected++] = 0;
// 构建生成树
while (num_selected < n) {
int min_cost = INT_MAX;
int min_node = -1, min_neighbor = -1;
// 遍历所有已选节点,找到与之相邻的代价最小的边
for (int i = 0; i < num_selected; i++) {
int node = selected[i];
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (adj_matrix[node][j] < min_cost && !degrees[node] && !degrees[j]) {
min_cost = adj_matrix[node][j];
min_node = node;
min_neighbor = j;
}
}
}
// 如果找到了满足度约束条件的最小边,则将该边加入生成树中
if (min_node != -1 && min_neighbor != -1) {
selected[num_selected++] = min_neighbor;
degrees[min_node]++;
degrees[min_neighbor]++;
if (degrees[min_node] == 2) {
num_selected--;
}
cost += min_cost;
}
}
return cost;
}
int main() {
// 读入邻接矩阵和节点数
scanf("%d", &n);
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
scanf("%d", &adj_matrix[i][j]);
}
}
// 计算最小生成树的代价
int cost = degree_constrained_mst();
// 输出最小生成树的代价
printf("%d\n", cost);
return 0;
}
```
在代码实现中,我们使用一个数组selected来存放已选节点的编号,使用一个变量num_selected来记录已选节点的个数。在构建生成树的过程中,我们首先将节点0加入selected数组中,然后在每一次循环中,遍历selected数组中的所有节点,找到与之相邻的代价最小的边,同时满足度约束条件,即两个节点的度数均为0。如果找到了满足度约束条件的最小边,则将该边加入生成树中,并更新节点的度数,同时检查是否有节点的度数超过了2,如果超过了2,则将该节点从selected数组中移除。
时间复杂度为O(n^3),其中n为节点个数。