最小生成树:构造连通网的最小代价生成树。
最小生成树有两种算法:普利姆算法、克鲁斯卡尔算法。
普利姆(Prim)算法
加点,选择相邻点中边权最小的
需要两个一维数组,一个存权值,另一个存起始点;
初始化数组;n个顶点n-1条边:找权最小的边,更新数组;释放空间。
void Graph::MST_Prim(char v)
{
/*
lowwei存储权值,start存储起始顶点
例如 顶点g(6)-h(7) 权值 为19则表示为
lowwei[7] = 19
start[7] = 6
*/
int* lowwei = new int[m_NumVertex];
int* start = new int[m_NumVertex];
int k = GetVertexIndex(v);//当前顶点的下标
if (k == -1)
return;
//初始化
int i, j;
for (i = 0; i < m_NumVertex; ++i)
{
if (i == k)
lowwei[i] = 0;//自己到自己权值为0
else
{
lowwei[i] = m_Edge[k][i];
}
start[i] = k;//所有顶点的开始都是当前顶点k
}
//生成MST
int min, min_index;//最小权值、最小权值下标
for (i = 0; i < m_NumVertex - 1; ++i)
{
min = MAX_WEIGHT;
min_index = -1;
for (j = 0; j < m_NumVertex; ++j)//找最小权值的边
{
if (lowwei[j] != 0 && lowwei[j] < min)
{
min = lowwei[j];
min_index = j;
}
}
//begin = start[min_index] end = min_index
cout << m_VertexArr[start[min_index]] << "->" <<
m_VertexArr[min_index] << ":" << min << endl;//当前权值最小的下标即为要到的顶点
lowwei[min_index] = 0;//表示此顶点已经被选中
//从新选中的顶点min_index进行更新lowwei和start
for (j = 0; j < m_NumVertex; ++j)
{
if (lowwei[j] != 0 && m_Edge[min_index][j] < lowwei[j])
{
lowwei[j] = m_Edge[min_index][j];
start[j] = min_index;
}
}
}
delete[]lowwei;
delete[]start;
lowwei = nullptr;
start = nullptr;
}
克鲁斯卡尔(Kruskal)算法
加边,选择图中边权最小的,且不能构成一个环。
克鲁斯卡尔算法主要针对边展开,边数少时效率高,针对稀疏图优势大;
普利姆算法对于稠密图更好。