普里姆(prim)算法

  • prim算法用于生成最小生成树
  • 代码

#include<iostream>
#include<string.h>
using namespace std;

#define len 100
#define INF 999999

class Graph{
    // 内部类
    private:
        // 邻接表中表对应的链表的顶点
        class ENode{
            public:
                int vex;         // 顶点
                int weight;      // 权重 
                ENode *nextEdge; // 指向下一条弧
        };

        // 邻接表中表的顶点
        class VNode{
            public:
                char data; // 顶点信息
                ENode *firstEdge; // 指向第一条依付该顶点的弧
        };

    // 私有成员
    private:
        int n;              // 节点个数 
        int e;              // 边的个数
        VNode mVexs[len];
    
    public:
        Graph(){
            ENode *node1, *node2;
            n = 7; 
            e = 12;

            // 设置节点为默认数值
            string nodes = "ABCDEFG";
            // 输入节点
            for(int i=0; i < n; i++){
                mVexs[i].data = nodes[i];
                mVexs[i].firstEdge = NULL;
            }

            // 设置边为默认值
            char edges[][2] = {
                {'A', 'B'}, 
                {'A', 'F'}, 
                {'A', 'G'}, 
                {'B', 'C'}, 
                {'B', 'F'}, 
                {'C', 'D'}, 
                {'C', 'E'},
                {'C', 'F'}, 
                {'D', 'E'},
                {'E', 'F'}, 
                {'E', 'G'},
                {'F', 'G'}
            };
            
            // 边的权重
            int weights[len] = {12, 16, 14, 10, 7, 3, 5, 6, 4, 2, 8, 9};
            
            // 初始化邻接表的边
            for(int i=0; i < e; i++){
                int start = get_Node_Index(edges[i][0]);
                int end = get_Node_Index(edges[i][1]);

                // 初始化 node1
                node1 = new ENode();
                node1->vex = end;
                node1->weight = weights[i];
                node1->nextEdge = NULL;
                // 将 node 添加到 start 所在链表的末尾
                if(mVexs[start].firstEdge == NULL){
                    mVexs[start].firstEdge = node1;
                }
                else{
                    linkLast(mVexs[start].firstEdge, node1);
                }

                // 初始化 node2
                node2 = new ENode();
                node2->vex = start;
                node2->weight = weights[i];
                node2->nextEdge = NULL;
                // 将 node 添加到 end 所在链表的末尾
                if(mVexs[end].firstEdge == NULL){
                    mVexs[end].firstEdge = node2;
                }
                else{
                    linkLast(mVexs[end].firstEdge, node2);
                }
            }
        }

        void linkLast(ENode*p1, ENode*p2){
            ENode*p = p1;
            while(p->nextEdge){
                p = p->nextEdge;
            }
            p->nextEdge = p2;
        }
        
        // 返回顶点下标
        int get_Node_Index(char number){
            for(int i=0; i < n; i++){
                if(number == mVexs[i].data){
                    return i;
                }
            }
            return -1; //这句话永远不会执行的
        }

        // 输出邻接表
        void print(){
            for(int i=0; i < n; i ++){
                cout<<mVexs[i].data;
                ENode *temp = mVexs[i].firstEdge;
                while(temp){
                    cout<<" -> "<<temp->vex;
                    temp = temp->nextEdge;
                }
                cout<<endl;
            }
            cout<<endl;
        }

        int getWeight(int m, int n){
            ENode *enode = mVexs[m].firstEdge;
            while(enode){
                if(enode->vex == n){
                    return enode->weight;
                }
                enode = enode->nextEdge;
            }

            return INF;
        }

        // prim 算法生成最小生成树
        void prim(int start){
            int j=0, k=0, min=INF;
            int index = 0;
            char prim[n];   // prim 最小树的结果数组

            int weight[n];

            // prim 最小生成树的第一个数是 start
            prim[index++] = mVexs[start].data;

            for(int i=0; i < n; i++){
                weight[i] = getWeight(start, i);
            }
            // 自身到自身距离为 0
            weight[start] = 0;

            for(int i=1; i < n; i++){
                min = INF;
                j = 0;
                k = 0;

                for(j = 0; j < n; j++){
                    if(weight[j]!= 0 && weight[j] < min){
                        min = weight[j];
                        k = j;
                    }
                }

                prim[index++] = mVexs[k].data;
                weight[k] = 0;
                for(j = 0; j < n; j++){
                    if(weight[j]!= 0 && getWeight(k,j)<weight[j]){
                        weight[j] = getWeight(k, j);
                    }
                }
            }

            // 计算最小生成树的权值
            int sum = 0;
            for(int i=1; i < n; i++){
                min = INF;
                int n = get_Node_Index(prim[i]);
                for(j=0; j < i; j++){
                    int m = get_Node_Index(prim[j]);
                    if(getWeight(m, n) < min){
                        min = getWeight(m, n);
                    }
                }
                sum += min;
            }

            // 打印最小生成树
            cout<<"最小生成树权值为: "<<sum<<endl;
            for(int i=0; i < n; i++){
                cout<<prim[i]<<" ";
            }
            cout<<endl;
        }
};

int main(){
    Graph g;
    // 输出邻接表
    // g.print();

    g.prim(0);
    return 0;
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 215,463评论 6 497
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,868评论 3 391
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 161,213评论 0 351
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,666评论 1 290
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,759评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,725评论 1 294
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,716评论 3 415
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,484评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,928评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,233评论 2 331
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,393评论 1 345
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,073评论 5 340
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,718评论 3 324
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,308评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,538评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,338评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,260评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容