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
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使用C语言实现最小生成树求解的简单方法

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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。
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