给定有向图G和节点root,以节点为root建最小树形,该树包含所有节点且权值合最小用c语言描述
时间: 2024-10-06 13:04:21 浏览: 26
使用C语言实现最小生成树求解的简单方法
5星 · 资源好评率100%
在C语言中,为了找到给定有向图G和指定根节点root的最小生成树(Minimum Spanning Tree,MST),可以使用Prim算法或Kruskal算法,因为它们都适用于求解带权重的无向图的最小生成树。这里我们选择Prim算法为例,因为它适合于边集已经按照权重排序的情况。
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
// 假设邻接矩阵表示图,adj[i][j]为节点i到j的权重
typedef struct {
int src;
int dest;
int weight;
} Edge;
bool compareEdges(const Edge *a, const Edge *b) {
return a->weight < b->weight;
}
void prim(int graph[][V], int V, int root, Edge edges[], int E, Edge *result) {
bool visited[V]; // 记录是否访问过的节点
for (int i = 0; i < V; ++i) {
visited[i] = false;
}
visited[root] = true;
result[0].src = root;
result[0].dest = root;
result[0].weight = 0;
int minCost = edges[0].weight; // 初始最小成本
for (int i = 1; i < E; ++i) { // 遍历所有的边
int u = edges[i].src;
int v = edges[i].dest;
if (!visited[v] && graph[u][v] <= minCost) {
minCost = graph[u][v];
result[i].src = u;
result[i].dest = v;
result[i].weight = minCost;
}
}
}
int main() {
int V, E;
printf("Enter number of vertices and edges: ");
scanf("%d %d", &V, &E);
// 输入图的邻接矩阵和权重
int graph[V][V];
Edge edges[E];
for (int i = 0; i < E; ++i) {
scanf("%d %d %d", &edges[i].src, &edges[i].dest, &edges[i].weight);
graph[edges[i].src][edges[i].dest] = edges[i].weight;
}
Edge MST_edges[E]; // 存储最小生成树的结果
prim(graph, V, 0, edges, E, MST_edges); // 使用Prim算法,假设根节点为0
printf("Minimum spanning tree from node %d:\n", MST_edges[0].src);
for (int i = 0; i < E; ++i) {
printf("(%d -> %d, weight: %d)\n", MST_edges[i].src, MST_edges[i].dest, MST_edges[i].weight);
}
return 0;
}
```
在这个代码中,`prim`函数实现了Prim算法的核心部分,它返回从root节点出发的最小生成树。输入的是邻接矩阵和每个边的权重,输出是生成树的边及其权重。注意,这只是一个基本的示例,实际应用中可能需要处理更复杂的数据结构和输入格式。运行此程序时,需提供图的节点数、边数以及每条边的起点、终点和权重。
阅读全文