C语言实现数据结构图操作:Prim与Kruskal算法

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"该资源提供了一套完整的C语言实现数据结构图操作的代码,包括了图的基本操作、图的研究以及图的两种最小生成树算法——Prim算法和Kruskal算法。作者在学习过程中编写,旨在帮助其他人理解和实现图的相关概念。" 在数据结构中,图是一种非线性数据结构,由顶点(Vertex)和边(Edge)组成,用来表示对象之间的关系。在C语言中,我们可以使用结构体来表示图的各种元素。 1. **EdgeNode结构体**:表示图中的边,包含一个adjvertex属性,存储与当前顶点相邻的顶点位置,一个EdgeType类型的info属性,用于存储边的附加信息,以及一个指向下一个边的next指针。 2. **VertexNode结构体**:表示图中的顶点,包含一个VertexType类型的vertex属性,存储顶点的值,以及一个指向第一条与该顶点相连的边的fristEdge指针。 3. **ALGraph结构体**:定义了一个邻接表(Adjacency List)来存储图,adjlist数组保存了每个顶点的EdgeNode链表,n表示顶点的数量,e表示边的数量。 4. **sepQueue结构体** 和 **sepStack结构体**:分别用于实现优先队列和分离栈,用于Prim算法中。sepQueue使用循环数组实现,包含data数组、front和rear指针;sepStack用链表实现,包含一个top指针。 5. **Linkstack结构体** 和 **stack结构体**:定义了链式栈的数据结构,Linkstack包含一个数据数组data和一个top指针,stack结构则包含一个指向栈顶的Linkstack指针,用于操作栈。 6. **lowestTree结构体**:用于Prim算法中的最低代价树,记录两个顶点及边的信息,并形成链表。 7. **edgeInfo结构体**:用于Kruskal算法中的边信息,包含两个顶点和边的权重。 8. **Prim算法**:寻找图的最小生成树,使用优先队列(sepQueue)和邻接表(ALGraph),不断选择权值最小的边连接未加入树的顶点。 9. **Kruskal算法**:通过贪心策略找到最小生成树,首先将所有边按权重升序排序,然后使用分离栈(sepStack)来处理边的连通性,避免形成环路。 以上代码实现涵盖了图的基本操作,如添加顶点、添加边,以及Prim和Kruskal两种最小生成树算法,对于理解图的概念和实现非常有帮助。同时,这些基本操作和算法也是许多其他高级数据结构和算法的基础,如最短路径算法(Dijkstra或Floyd-Warshall)和拓扑排序等。
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