1、采用Prim算法求取图的最小生成树。 2、输出求出的最小生成树 用c语言写代码
时间: 2024-09-28 21:16:45 浏览: 37
Prim(普里姆)算法求最小生成树的思想及C语言实例讲解
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Prim算法是一种用于寻找无向加权图中最小生成树的贪心算法。以下是基本步骤:
1. 选择任意一个顶点作为起始点,将其加入到已选集合中,并初始化当前树的总权重为0。
2. 对于未选集合中的每一个边(u, v),如果这条边连接的两个顶点中,u已经在已选集合内,而v不在,就计算这条边的权重并更新当前树的总权重,然后将v添加到已选集合中。
3. 重复步骤2,直到所有顶点都被选入已选集合,或者无法再找到连接已选集合和未选集合的边。
对于C语言实现,这里是一个简单的版本(假设图是邻接矩阵表示,`w[i][j]`表示(i,j)之间的边的权重):
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// 图的邻接矩阵存储
#define V 9 // 代表图中的顶点数,可以替换为实际值
int w[V][V];
// 边结构体,包含起点、终点和权重
typedef struct Edge {
int src;
int dest;
int weight;
} Edge;
// 较小的边函数
int min_edge(int src, int mstSet[]) {
int min = INT_MAX;
int min_index = -1;
for (int v = 0; v < V; v++) {
if (!mstSet[v] && w[src][v] <= min) {
min = w[src][v];
min_index = v;
}
}
return min_index;
}
// Prim's Algorithm
void prim_mst() {
int mstSet[V]; // 存储是否已经添加到最小生成树的标志
int key[V], parent[V]; // 记录关键值和每个顶点的父亲
// 初始化
memset(mstSet, 0, sizeof(mstSet));
for (int i = 0; i < V; i++) {
key[i] = INT_MAX;
}
key[0] = 0; // 将起始点的键设为0
for (int count = 0; count < V - 1; count++) { // 遍历V次
int u = min_edge(0, mstSet);
mstSet[u] = 1; // 标记当前顶点已经被添加到最小生成树
printf("Edge %d - %d with weight %d\n", u, parent[u], w[u][parent[u]]); // 输出一条边及其权重
for (int v = 0; v < V; v++) {
if (!mstSet[v] && w[u][v] < key[v]) {
key[v] = w[u][v];
parent[v] = u; // 更新父节点
}
}
}
}
int main() {
// 填充邻接矩阵w和调用prim_mst()
prim_mst();
return 0;
}
```
注意:这个代码示例适用于图的规模较小的情况,实际应用中可能需要优化,特别是当图的大小增加时。此外,上述代码仅用于演示,未处理可能出现的错误情况,如负权边等。在实际项目中,应确保输入的合法性并进行适当的错误检查。
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