prim和kruskal算法C++
时间: 2024-12-14 11:13:11 浏览: 7
Prim算法和Kruskal算法都是图论中用于寻找最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST)的常用算法。以下是它们的基本介绍:
**Prim算法:**
Prim算法是一种贪心策略,它从一个顶点开始,逐步添加边来构建最小生成树。每一步,算法会选择当前未加入树中、连接树中已有顶点的最短边。这个过程通常通过优先队列(如二叉堆)来高效地查找最短边。C++中,可以使用`std::priority_queue`配合邻接矩阵或邻接表数据结构实现。
**Kruskal算法:**
Kruskal算法则采用分治的思想,首先将所有边按权重排序,然后从小到大依次尝试加入边。如果这条边不会形成环,则将其加入到生成树中。由于需要检测是否形成环,所以常常使用并查集数据结构来维护连通性。C++中,可以用`std::vector<bool>`标记每个边所在的集合,并使用`std::set`存储边的优先级。
以下是C++代码示例的大致框架:
```cpp
// Prim算法
std::vector<int> prim(std::vector<std::pair<int, int>>& edges, std::vector<bool>& graph) {
// 初始化...
}
// Kruskal算法
std::vector<int> kruskal(std::vector<std::pair<int, int>>& edges) {
std::sort(edges.begin(), edges.end()); // 按权重排序
std::vector<int> mst; // 存储最小生成树的边
union_find uf; // 并查集
for (const auto& edge : edges) {
if (!uf.connected(edge.first, edge.second)) { // 如果不构成环
uf.union_set(edge.first, edge.second);
mst.push_back(edge.first); // 添加边
}
}
return mst;
}
```
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