JAVA-数据结构与算法-修路问题(普里姆算法)和公交站问题(克鲁斯卡尔算法)

本文介绍了JAVA中如何使用普里姆算法解决修路问题,以及克鲁斯卡尔算法解决公交站问题。普里姆算法从顶点出发逐步构建最小生成树,克鲁斯卡尔算法则通过排序边并避免形成回路来构建。两者都是寻找最小路径并覆盖所有顶点的算法,各有其特定的处理方式和前提条件。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

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;
             
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值