使用克鲁斯卡尔算法构建最小生成树

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"本次实验是关于数据结构中的图的应用,主要目标是利用克鲁斯卡尔算法求解最小生成树问题,以解决建设通信网络的最低成本路径。实验内容包括理解和实现图的存储结构,以及使用特定算法处理实际问题。实验数据以定点和权值的形式给出,用于构建无向图,并通过函数进行操作。" 在计算机科学中,图是一种抽象数据类型,它由顶点(节点)和连接顶点的边(连接)组成,常用来表示对象之间的关系或网络结构。在这个实验中,图被用来模拟城市间的通信网络,其中每条边代表两个城市之间的线路,边的权重则表示建立这条线路的费用。 最小生成树问题是一个经典的图论问题,旨在找到一个能连接所有顶点的边集,使得这些边的总权重最小。在这种情况下,问题是如何以最低的成本建立通信网络,即找到n-1条边,使得这n个城市全部联通且总花费最小。克鲁斯卡尔算法是一种解决最小生成树问题的有效方法,它按照边的权重从小到大依次选择边,同时确保每次添加的边不会形成环路。 实验中提到的图的存储结构采用了以边为中心的数组表示法,而不是常用的邻接矩阵或邻接表。这种存储方式方便查找和选取权值最小的边,以满足克鲁斯卡尔算法的要求。实验数据提供了一系列的边,如ab、ad等,以及对应的权值,例如ab的权值为6,表示连接城市a和b的线路费用为6。 实验代码中定义了`MGraph`结构体来存储图的信息,包括顶点数组`vexs`,邻接矩阵`arcs`,以及顶点数`vexnum`和边数`arcnum`。邻接矩阵`AdjMatrix`是一个二维整型数组,用于表示图中各顶点之间的连接关系和权重。函数如`CreateGraph`可能用于创建图实例,而`LocateVex`可能用于在图中定位给定的顶点。 在实际编程实现时,还需要编写其他函数,例如排序边的权重,以及在添加边时检查环路的函数。实验代码中还定义了一些常量,如`MAX_NAME`和`MAX_VERTEX_NUM`,用于限制顶点名称的长度和图的最大顶点数。 该实验旨在让学生深入理解图的结构和操作,特别是最小生成树问题的求解,以及如何将理论知识应用于实际问题的解决。通过实践,学生可以提高对数据结构和算法的理解,为将来解决更复杂的网络优化问题打下基础。