贪心法实现Prim最小生成树（java）

来源：互联网发布：tv007网络电视下载编辑：程序博客网时间：2024/06/05 04:02

设最小生成树的节点的集合为U

候选集：待加入最小生成树的节点的集合

割边：候选集中节点与U中节点的连接形成的边为割边

class TTreeEdge                                          //存储边信息（起始点，终止点，权值）
{
    float v1,v2;                //v1:起始点 v2:终止点
    long weight;                //权值
}
public class Prim {

    public long MinSpanningTree(int[][] g,int n,TTreeEdge[] minTree)
    /**
     * g 输入量，存储图信息的矩阵
     * n 输入量，图中的节点数目
     * minTree 存储最小生成树信息
     */
    {
        class TCloseRec                            //定义一个候选集，存储没有加入最小生成树的节点信息和边信息
        {
            long vex;
            long lowcost;
        }
        int i,j,k;
        TCloseRec[] close=new TCloseRec[n];
        close[0]=new TCloseRec();
        for(i=1;i<n;i++)                       //初始化候选集，假设节点0已经加入U
        {
            close[i]=new TCloseRec();
            close[i].vex=0;
            close[i].lowcost=g[i][0];
        }
        close[0].lowcost=0;                      //若节点加入U，则设置close[i].lowcost为0
        for(i=0;i<n-1;i++)
        {
            for(k=1;k<n;k++)
                if(close[k].lowcost!=0)         //在候选集中寻找第一个未加入U的节点
                    break;
            for(j=k+1;j<n;j++)
                if(close[j].lowcost!=0)
                    if(close[j].lowcost<close[k].lowcost)     //寻找权值最小的节点
                        k=j;
            minTree[i].v1=k;              //将权值最小的节点加入U

            minTree[i].v2=close[k].vex;
            minTree[i].weight=close[k].lowcost;
            close[k].lowcost=0;           //标志节点K已经加入U

            //调整候选集
            for(j=1;j<n;j++)       //检查每个邻接与k的边
            {
                if(close[j].lowcost>g[j][k])
                {
                    close[j].lowcost=g[j][k];
                    close[j].vex=k;
                }
            }
        }
        return i;
    }
    public static void main(String[] args) {
        // TODO code application logic here
        Prim p=new Prim();
        int minValue=0;
        int[][] g=new int[5][5];
        for(int i=0;i<5;i++)
            g[i][i]=0;
        g[0][1]=g[1][0]=1;
        g[0][2]=g[2][0]=100;
        g[0][3]=g[3][0]=100;
        g[0][4]=g[4][0]=6;
        g[1][2]=g[2][1]=2;
        g[1][3]=g[3][1]=4;
        g[1][4]=g[4][1]=5;
        g[2][3]=g[3][2]=8;
        g[2][4]=g[4][2]=100;
        g[3][4]=g[4][3]=9;
        TTreeEdge[] tree=new TTreeEdge[4];
        for(int t=0;t<4;t++)
        {
            tree[t]=new TTreeEdge();
        }
        long num=p.MinSpanningTree(g, 5, tree);
        System.out.println("最小生成树共有"+num+"条边");
        for(int r=0;r<4;r++)
        {
            System.out.print(tree[r].v1+"----"+tree[r].v2+"权值为："+tree[r].weight);
            System.out.println();
            minValue+=tree[r].weight;
        }
        System.out.println("最大权值为："+minValue);
    }

}