修路问题(普里姆算法)
- 最小生成树,给定一个带权的无向连通图,如何选择一颗生成树,使树上所有边上权的总和为最小;N个顶点,N-1条边
- 普里姆算法,在包含n个顶点的连通图中,找出只有n-1条边,包含所有n个顶点的连通子图,极小连通子图
- 创建最小生成树,每个顶点的之间都选去最小的权值作为连通点;由于每个顶点都有两种状态
访问过/没有被访问过
,那么两层for循环
,就可以保证所有顶点都被扫描到,再通过mGraph.weight[i][j] < minWeight
,保证再一次子图的遍历中,获取的边(向外生长的边)一定是最小的
class MinTree {
//图的邻接矩阵
/**
* @param graph 图对象
* @param verxs 定点个数
* @param data 图的各个定点的值
* @param weight 图的邻接矩阵
*/
public void createGraph(MGraph graph, int verxs, char[] data, int[][] weight) {
for (int i = 0; i < verxs; i++) {
graph.data[i] = data[i];
for (int j = 0; j < verxs; j++) {
graph.weight[i][j] = weight[i][j];
}
}
}
//显示图
public void showGraph(MGraph graph) {
for (int[] link : graph.weight) {
System.out.println(Arrays.toString(link));
}
}
//prim算法
/**
* @param mGraph 图
* @param v 从图的第几个顶点开始生成
*/
public void prim(MGraph mGraph, int v) {
//标记顶点是否被访问过,默认都为0,都没有被访问过
int visited[] = new int[mGraph.verxs];
//当前节点标记为已访问
visited[v] = 1;
//记录两个顶点的下标
int h1 = -1;
int h2 = -1;
//当遇到比minWeight小的权值就会进行替换
int minWeight= 10000;
int sumWeight = 0;
for (int k = 1; k < mGraph.verxs; k++) { //这里的mGraph.verxs的含义指的是应该循环的次数
//因为有mGraph.verxs顶点,会有边数mGraph.verxs-1
//要生成n-1条边,也就是要遍历n-1次,找到每一次权值最小的边
// 每循环一次,visited[]中被遍历过的点都会改变,那么i和j能够遍历范围也会改变,找到每一次的最小权值的边
//遍历子图
for (int i = 0; i < mGraph.verxs; i++) { //结合条件visited[i] == 1 ,遍历所有节点中被访问过的节点
for (int j = 0; j < mGraph.verxs; j++) { //结合条件visited[j] == 0 遍历所有节点中没有访问过的节点
//同时这两个节点直接要连通,而且权值最小
if (visited[i] == 1 && visited[j] == 0 && mGraph.weight[i][j] < minWeight) {
//寻找已经访问过的节点和未访问过的节点,权值最小的边
minWeight = mGraph.weight[i][j];
h1 = i;
h2 = j;