第十三周 Prim算法的验证

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* 文件名称： main.cpp,top.h,1.cpp
* 作者：于东林
* 完成日期：2015年12月30日
* 版本号：codeblocks
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* 问题描述:  最小生成树的普里姆算法
* 输入描述： 无
* 程序输出： 见运行结果

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程序及代码：

#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MAXV 100                //最大顶点个数#define INF 32767               //INF表示∞typedef int InfoType;//以下定义邻接矩阵类型typedef struct{    int no;                     //顶点编号    InfoType info;              //顶点其他信息，在此存放带权图权值} VertexType;                   //顶点类型typedef struct                  //图的定义{    int edges[MAXV][MAXV];      //邻接矩阵    int n,e;                    //顶点数，弧数    VertexType vexs[MAXV];      //存放顶点信息} MGraph;                       //图的邻接矩阵类型//以下定义邻接表类型typedef struct ANode            //弧的结点结构类型{    int adjvex;                 //该弧的终点位置    struct ANode *nextarc;      //指向下一条弧的指针    InfoType info;              //该弧的相关信息,这里用于存放权值} ArcNode;typedef int Vertex;typedef struct Vnode            //邻接表头结点的类型{    Vertex data;                //顶点信息    int count;                  //存放顶点入度,只在拓扑排序中用    ArcNode *firstarc;          //指向第一条弧} VNode;typedef VNode AdjList[MAXV];    //AdjList是邻接表类型typedef struct{    AdjList adjlist;            //邻接表    int n,e;                    //图中顶点数n和边数e} ALGraph;                      //图的邻接表类型//功能：由一个反映图中顶点邻接关系的二维数组，构造出用邻接矩阵存储的图//参数：Arr - 数组名，由于形式参数为二维数组时必须给出每行的元素个数，在此将参数Arr声明为一维数组名（指向int的指针）//      n - 矩阵的阶数//      g - 要构造出来的邻接矩阵数据结构void ArrayToMat(int *Arr, int n, MGraph &g);void Prim(MGraph g,int v);

#include "top.h"void ArrayToMat(int *Arr, int n, MGraph &g){    int i,j,count=0;  //count用于统计边数，即矩阵中非0元素个数    g.n=n;    for (i=0; i<g.n; i++)        for (j=0; j<g.n; j++)        {            g.edges[i][j]=Arr[i*n+j]; //将Arr看作n×n的二维数组，Arr[i*n+j]即是Arr[i][j]，计算存储位置的功夫在此应用            if(g.edges[i][j]!=0 && g.edges[i][j]!=INF)                count++;        }    g.e=count;}void Prim(MGraph g,int v){    int lowcost[MAXV];          //顶点i是否在U中    int min;    int closest[MAXV],i,j,k;    for (i=0; i<g.n; i++)           //给lowcost[]和closest[]置初值    {        lowcost[i]=g.edges[v][i];        closest[i]=v;    }    for (i=1; i<g.n; i++)           //找出n-1个顶点    {        min=INF;        for (j=0; j<g.n; j++)     //在(V-U)中找出离U最近的顶点k            if (lowcost[j]!=0 && lowcost[j]<min)            {                min=lowcost[j];                k=j;            //k记录最近顶点的编号            }        printf(" 边(%d,%d)权为:%d\n",closest[k],k,min);        lowcost[k]=0;           //标记k已经加入U        for (j=0; j<g.n; j++)       //修改数组lowcost和closest            if (g.edges[k][j]!=0 && g.edges[k][j]<lowcost[j])            {                lowcost[j]=g.edges[k][j];                closest[j]=k;            }    }}

#include "top.h"int main(){    MGraph g;    int A[6][6]=    {        {0,6,1,5,INF,INF},        {6,0,5,INF,3,INF},        {1,5,0,5,6,4},        {5,INF,5,0,INF,2},        {INF,3,6,INF,0,6},        {INF,INF,4,2,6,0}    };    ArrayToMat(A[0], 6, g);    printf("最小生成树构成:\n");    Prim(g,0);    return 0;}

运行结果：

知识点总结：

        Prim算法的原理是首先要选取一个顶点，依据顶点到边权值最小的原则选取下一个顶点，注意在此期间不能构成环，否则就不是最小生成树。

学习心得：

       思考时要动起手来，手脑并用可能会产生意想不到的结果。