C语言实现带权无向图最小生成树

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"该代码实现了一个C语言程序,用于处理带权无向图,并计算其最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST)。程序首先读取图的边权重,然后使用Prim算法来找到最小生成树并输出其总权重。" 在这个程序中,主要涉及以下几个IT知识点: 1. **数据结构 - 图**:图是一种非线性数据结构,由顶点(节点)和边组成。在这个程序中,图用二维数组`a[MAX][MAX]`表示,其中`a[i][j]`存储顶点i到顶点j的权重,如果不存在边,则权重为`MAXINT`。 2. **带权无向图**:无向图意味着图中的边没有方向,即从顶点i到顶点j的边与从顶点j到顶点i的边是相同的。带权表示每个边都有一个数值代表其权重或代价。 3. **Prim算法**:Prim算法是一种寻找加权无向图的最小生成树的贪心算法。最小生成树是图中包含所有顶点的子集,使得连接这些顶点的所有边的权重之和最小。在这个程序中,Prim算法通过不断添加边来构造最小生成树,每次添加边时确保增加的边连接的是两个不同的树。 4. **读取输入**:函数`read(int a[][MAX], int n)`用于读取用户输入的图的边信息,包括两个顶点i和j及其权重w。当输入结束标志(-1)出现时,读取过程停止。 5. **输出**:在`MST`函数中,程序打印最小生成树的边以及其总权重。如果无法构建最小生成树(图不连通),程序将输出错误信息并终止执行。 6. **错误检查**:在读取边的过程中,程序会检查输入是否合法,例如,顶点索引是否超出范围,权重是否为负值,以及自环(顶点到自身的边)。 7. **二维数组操作**:在`MST`函数中,二维数组`a`被用来跟踪最小生成树的构建过程。当一条边被加入最小生成树时,对应的`a[i][i]`和`a[j][j]`被设置为-1,表示这些边不再可用。 8. **C语言编程**:整个程序使用了C语言编写,涉及到基本的输入/输出、循环、条件判断以及函数调用等语法。 9. **退出函数**:`void exit(int)`是一个标准库函数,用于立即终止程序的执行并返回指定的状态码。 这段代码展示了如何使用C语言和Prim算法处理带权无向图,以找到并输出最小生成树。它涵盖了数据结构、算法以及C语言编程的基础知识。