Kruskal算法的基本思想是:为使生成树上总的权值之和达到最小,应该使每一条边上的权值尽可能的小,自然应该从权值最小的边选起,直至选出n-1(n为结点数)条权值最小的边为止,然而这n-1条边必须不构成回路。
Kruskal适用于稀疏图,时间为o(e),e为边的个数,
#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
struct node//用结构体存放边
{
int x,y;
int cost;//边的两个顶点和权重x为起点y为终点
};
node arr[100];
int p[100];
int v,n,num,sum;
int check1(int root)//寻找该结点所在的集合的序号
{//这个算法,在寻找元素所在集合序号的后,更改自己所在集合的序号,这样就把一条链变为有一个根结点,其余结点为在同一层的孩子结点
//便于下次查找,解决了递归思想效率低下的问题。
int son,temp;
son=root;
while(son!=root)
{
root=p[root];
//其实这个while循环就是递归check
}
while(son!=root)
{
temp=p[son];
p[son]=root;
son=temp;
}
}
//递归的算法思想简单些,但是每次找一个元素所在集合的序号时,都要都要遍历整条链,效率不是很高。
int check(int x)
{//递归思想的算法
/*if(p[x]==x)
return x;//x可以认为是这个集合的第一个元素,只有x的tab为自身x,x是这个集合的序号
else
{//这个元素不是第一个元素,继续向上一个元素找
p[x]=check(p[x]);
return p[x];
}*/
return p[x]==x?x:p[x]=check(p[x]);
}
void arrsort()
{
int i,j,k;
node temp;
for(i=0;i<num-1;i++)
{
k=i;
for(j=i+1;j<num;j++)
if(arr[j].cost<arr[k].cost)
k=j;
if(k!=i)
{
temp=arr[k];
arr[k]=arr[i];
arr[i]=temp;
}
}
}
int Kruskal()
{
int a,b,i;
arrsort();//将边从小到大排序
for(i=1;i<=v;i++)//v是结点的个数
p[i]=i;//开始时每个结点都可以认为是一个集合,这个集合的序号为i
for(i=0;i<num;i++)//m是边数
{
a=check(arr[i].x);
b=check(arr[i].y);
//a,b是第i条边的两个结点的前驱,设定每个集合中结点的前驱是一样的,
//那么如果a,b不相同,则说明这两个结点不在一个集合里,否则在一个集合里
if(a!=b)
{//a,b不相同,两个结点不在一个集合里,那么这条边可以选,这两个集合就可以合并成一个集合了
p[b]=a;//把其中一个集合的序号改为另一个集合的序号,其实这样的集合可以认为是一条链,第一个结点是链头
//假如开始时集合只有a,那么tab[a]=a,加入b后,tab[b]=a,tab[a]=a,所以可以用递归的思想找,每个集
//合都有这样一个结点tab[x]=x,x就是这个集合的序号
sum+=arr[i].cost;
cout<<"("<<arr[i].x<<","<<arr[i].y<<")"<<endl;
}
}
return sum;
}
int main()
{//如果结点元素是字符的话,给字符编号再输入
int i;
cout<<"输入顶点数v=";
cin>>v;
cout<<"输入边数n=";
cin>>n;
num=2*n;
cout<<"输入边的信息:"<<endl;
int a,b;
int c;
//这个算法我自己感觉遇到无向图时,化为有向图比较好
for(i=0;i<num;i++)
{
cin>>a>>b>>c;
arr[i].x=a;
arr[i].y=b;
arr[i].cost=c;
i++;
arr[i].x=b;
arr[i].y=a;
arr[i].cost=c;
}
sum=0;
cout<<"选择的边:"<<endl;
Kruskal();
cout<<"最小的花费sum="<<sum<<endl;
return 0;
}