贪心算法_最小生成树_Kruskal（克鲁斯卡尔）算法

来源：互联网发布：淘宝天猫运营工作编辑：程序博客网时间：2024/06/04 14:41
/** * 8.贪心算法_最小生成树_Kruskal（克鲁斯卡尔）算法 * @author Matt */import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.HashSet;public class Kruskal {    /**     * 创建一个Edge边类     * @author Matt     */    public static class Edge implements Comparable<Edge> {        // 分别代表起始节点、终止节点、权值        int u, v, w;        // 构造器        public Edge(int u, int v, int w) {            this.u = u;            this.v = v;            this.w = w;        }        @Override        // 排序，按权值从小到大排序        public int compareTo(Edge o) {            int ow = o.w;            if (w < ow)                return -1;            if (w == ow)                return 0;            return 1;        }    }    /**     * 克鲁斯卡尔算法     * @param V 序号     * @param E 边节点     */    public static void Kruskal(int[] V, Edge[] E) {        Arrays.sort(E);// 将边按照权重w升序排序        // 创建一个ArrayList容器来保存所有边的表集合        ArrayList<HashSet> sets = new ArrayList<HashSet>();        // 从0到6进行遍历        for (int i = 0; i < V.length; i++) {            // 创建一个哈希表            HashSet set = new HashSet();            // 从1开始设置边的序号,一共5个边            set.add(V[i]);            // 将表添加到容器中            sets.add(set);        }        // 遍历每一条边        for (int i = 0; i < E.length; i++) {            // 取出每一个边节点的起始位置和终止位置            int start = E[i].u, end = E[i].v;            // 有些节点之间不同，赋为负值            int counti = -1, countj = -2;            // 从0到6遍历容器            for (int j = 0; j < sets.size(); j++) {                // 取出容器中每一个边的表                HashSet set = sets.get(j);                // 如果存在数据，counti赋值为起始节点                if (set.contains(start)) {                    counti = j;                }                // 如果存在数据，countj赋值为终止节点                if (set.contains(end)) {                    countj = j;                }            }            // 若为负值则错误            if (counti < 0 || countj < 0)                System.err.println("没有在子树中找到节点，错误");            // 起始节点和终止节点不为同一个            if (counti != countj) {                // 打印路径                System.out.println(                        "start = " + start +                         ", end = " + end +                         ", weight = " + E[i].w);                // 从容器中取出序号为终止节点的边                HashSet setj = sets.get(countj);                sets.remove(countj); // 移除该边                // 从容器中取出序号为起始节点的边                HashSet seti = sets.get(counti);                sets.remove(counti); // 移除该边                // 设置起始节点为终止节点（进行两点连接）                seti.addAll(setj);                // 将该边添加至容器                sets.add(seti);            }         }    }    public static void main(String[] args) {        // 初始化        int[][] tree = {                 { -1, 6, 1, 5, -1, -1 },                 { 6, -1, 5, -1, 3, -1 },                 { 1, 5, -1, 5, 6, 4 },                { 5, -1, 5, -1, -1, 2 },                 { -1, 3, 6, -1, -1, 6 },                 { -1, -1, 4, 2, 6, -1 } };        // 创建V和E数组        int[] V = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };        Edge[] E = new Edge[10];        E[0] = new Edge(1, 2, 6);        E[1] = new Edge(1, 3, 1);        E[2] = new Edge(1, 4, 5);        E[3] = new Edge(2, 3, 5);        E[4] = new Edge(2, 5, 3);        E[5] = new Edge(3, 4, 5);        E[6] = new Edge(3, 5, 6);        E[7] = new Edge(3, 6, 4);        E[8] = new Edge(4, 6, 2);        E[9] = new Edge(5, 6, 6);        Kruskal(V, E);    }}// 运行结果：//  start = 1, end = 3, weight = 1//  start = 4, end = 6, weight = 2//  start = 2, end = 5, weight = 3//  start = 3, end = 6, weight = 4//  start = 2, end = 3, weight = 5
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