Kruskal算法详解:构建最小生成树的实用步骤

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最小生成树Kruskal算法是一种用于求解无向图中带权连通图的最小生成树的贪心算法。在给定的代码片段中,作者wujilin编写了一个C语言实现,主要包含以下几个关键部分: 1. **数据结构定义**: - 定义了三个结构体:edge(表示边,包含开始顶点、结束顶点和权重)、AdjMatrix(邻接矩阵,存储图的连接关系和权重)以及MGraph(图的数据结构,包括邻接矩阵和顶点及边的数量)。 2. **函数声明**: - 函数CreatGraph():用于创建图形,输入边数和顶点数,初始化邻接矩阵,并输入边的顶点和权重。 - sort(edge*, MGraph*):未在给出的代码中实现,但可能是对边按权重进行排序的辅助函数。 - MiniSpanTree(MGraph*):这是核心的Kruskal算法函数,用于找到最小生成树。 3. **Kruskal算法流程**: - **创建图形**:用户输入图的边数和顶点数,然后根据输入构建邻接矩阵。 - **输入边信息**:对于每条边,用户输入其两个端点和权重,确保输入合法后存入邻接矩阵。 - **构建最小生成树**: - 遍历所有边,并按照权重从小到大排序。 - 初始化一个集合(通常用并查集数据结构表示,这里没有明确展示),用于判断边是否形成环。 - 逐条遍历排序后的边,如果这条边的两个端点不在同一个集合内,则将其加入最小生成树,并将它们所在的集合合并。 - 重复此过程直到形成一个包含所有顶点的连通子图,且边的总权重最小。 4. **邻接矩阵表示**: - 最后,展示了邻接矩阵的输出格式,以便用户检查输入的图结构。 总结起来,这段代码提供了Kruskal算法在C语言中的应用实例,通过邻接矩阵形式构建图,并实现了最小生成树的寻找过程。它利用贪心策略,避免形成环路,确保找到的是权重之和最小的连通子图。这种算法在实际网络设计、图论分析和其他需要求最小连接问题的场景中非常有用。