最小生成树 普里姆算法和克鲁斯卡尔算法

kruskal算法的时间复杂度主要由排序方法决定,其排序算法只与带权边的个数有关,与图中顶点的个数无关,当使用时间复杂度为O(eloge)的排序算法时,克鲁斯卡算法的时间复杂度即为O(eloge),因此当带权图的顶点个数较多而边的条数较少时,使用克鲁斯卡尔算法构造最小生成树效果最好!

克鲁斯卡尔算法

假设 WN=(V,{E}) 是一个含有 n 个顶点的连通网,则按照克鲁斯卡尔算法构造最小生成树的过程为:先构造一个只含 n 个顶点,而边集为空的子图,若将该子图中各个顶点看成是各棵树上的根结点,则它是一个含有 n 棵树的一个森林。之后,从网的边集 E 中选取一条权值最小的边,若该条边的两个顶点分属不同的树,则将其加入子图,也就是说,将这两个顶点分别所在的两棵树合成一棵树;反之,若该条边的两个顶点已落在同一棵树上,则不可取,而应该取下一条权值最小的边再试之。依次类推,直至森林中只有一棵树,也即子图中含有 n-1条边为止。

普里姆算法

假设 WN=(V,{E}) 是一个含有 n 个顶点的连通网,TV 是 WN 上最小生成树中顶点的集合,TE 是最小生成树中边的集合。显然,在算法执行结束时,TV=V,而 TE 是 E 的一个子集。在算法开始执行时,TE 为空集,TV 中只有一个顶点,因此,按普里姆算法构造最小生成树的过程为:在所有“其一个顶点已经落在生成树上,而另一个顶点尚未落在生成树上”的边中取一条权值为最小的边,逐条加在生成树上,直至生成树中含有 n-1条边为止。

--以上传自/JudgeOnline/problem?id=1258

#include<cstdio>

#include<cstdlib>

#include<iostream>

using namespace std;

struct node

{

int v1;

int v2;

int len;

}e[10000];//定义边集

int cmp(const void *a,const void *b)//快排比较函数

{

return ((node*)a)->len-((node*)b)->len;

}

int v[100],a[100][100];//v为点集

void makeset(int n)

{

for(int i=0;i<n;i++)

v[i]=i;

}

int find(int x)

{

int h=x;

while(h!=v[h])

h=v[h];

return h;

}

int main()

{

int n,i,j,r1,r2,p,total;

while(scanf("%d",&n)!=EOF)

{

p=0;

total=0;

makeset(n);

for(i=0;i<n;i++)

{

for(j=0;j<n;j++)

{

scanf("%d",&a[i][j]);

e[p].v1=i;

e[p].v2=j;

e[p].len=a[i][j];

p++;

}

}

qsort(e,p,sizeof(e[0]),cmp);

for(i=0;i<p;i++)

{

r1=find(e[i].v1);

r2=find(e[i].v2);

if(r1!=r2)

{

total+=e[i].len;

v[r1]=r2;

}

}

printf("%d\n",total);

}

system("pause");

return 0;

}

2.Prim

//题目地址同上

#include <iostream>

using namespace std;

#define M 101

#define maxnum 100001

int dis[M][M];

int prim(int n)

{

bool used[M]={};

int d[M],i,j,k;

for(i=1; i<=n; i++)

d[i] = dis[1][i];

used[1] = true;

int sum=0;

for(i=1; i<n; i++){

int temp=maxnum;

for(j=1; j<=n; j++){

if( !used[j] && d[j]<temp ){

temp = d[j];

k = j;

}

}

used[k] = true;

sum += d[k];

for(j=1; j<=n; j++){

if( !used[j] && dis[k][j]<d[j] )

d[j] = dis[k][j]; // 与Dijksta算法的差别之处

}

}

return sum;

}

int main()

{

int n,i,j;

while( cin>>n ){

for(i=1; i<=n; i++){

for(j=1; j<=n; j++){

scanf("%d",&dis[i][j]);

if( !dis[i][j] )

dis[i][j] = maxnum;

}

}

cout<<prim(n)<<endl;

}

return 0;

}

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