prim算法的Java实现

luoxiaoyong112

于 2009-09-29 16:36:43 发布

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文章标签：算法 Java J# C C++

本文介绍Prim算法实现最小生成树的过程，通过具体实例演示了如何从一个起始节点逐步构建出整张图的最小生成树。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

针对于树的最小生成树的问题，可以采用以点或者以边为主的方式生成，前面的krustal算法采用以边为主，而prim算法则采用的是以点为主，俗语有云：萝卜青菜各有所爱！在分析问题的时候，根据不通情况，采用不通的方式，将事半功倍！

下面是java实现代码：

package com.sfsj.chap3;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
* @author lxy prim算法的实现输入一带权值的无向连通图产生改图的最小生成树
*/
public class Prim {
/*
* 使用数字代替字符 A-0，B-1,C-2,D-3,E-4
*/
private static final int MOUSTMAX = 1000;

private static final List<String> START = new ArrayList<String>();

/**
* 程序入口
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
  // 声明一个二维数组保存边的权值
  int[][] array = new int[5][5];
  // 给二维数组全部赋值
  for (int i = 0; i < array.length; i++) {
   for (int j = 0; j < array.length; j++) {
    array[i][j] = MOUSTMAX;
   }
  }
  // 输入边的权值（采用有向图的方式）
  array[0][2] = 200;// AC权值为200
  array[0][3] = 80;// AD权值为80
  array[0][4] = 50;// AE权值为50
  array[1][2] = 70;// BC权值为70
  array[1][3] = 75;// BD权值为75
  array[1][4] = 300;// BE权值为300
  array[2][3] = 60;// CD权值为60
  array[3][4] = 90;// DE权值为90

  array[2][0] = 200;// AC权值为200
  array[3][0] = 80;// AD权值为80
  array[4][0] = 50;// AE权值为50
  array[2][1] = 70;// BC权值为70
  array[3][1] = 75;// BD权值为75
  array[4][1] = 300;// BE权值为300
  array[3][2] = 60;// CD权值为60
  array[4][3] = 90;// DE权值为90

  //默认以A点开始
  START.add("E");
  //保存权值最小边的坐标
  int varx=100,vary=100;
  while(true){
   int min=1000;
   List<Integer> L=new ArrayList<Integer>();
   for(int i=0;i<START.size();i++){
    if(min>findmin(array, toInt(START.get(i)))){
     min=findmin(array, toInt(START.get(i)));
     L=findpoint(array, min);
     varx=L.get(0);
     vary=L.get(1);
    }
   }

   System.out.print(toChar(varx)+toChar(vary)+" ");
   //添加新的点到点集中去
   if(!START.contains(toChar(varx))){
    START.add(toChar(varx));
   }
   if(!START.contains(toChar(vary))){
    START.add(toChar(vary));
   }
   //当点击中包含所有的点的时候退出循环
   if(START.size()==5){
    break;
   }
  }

}

/**
* 找出数组中指定值的坐标并修改值
* @param array
* @param min
* @return
*/
public static List<Integer>findpoint(int[][]array,int min){
  List<Integer> L=new ArrayList<Integer>();
  for(int i=0;i<array.length;i++){
   for(int j=0;j<array.length;j++){
    if(array[i][j]==min){
     array[i][j]=MOUSTMAX;
     L.add(i);
     L.add(j);
     break;
    }
   }
  }
  return L;
}
/**
* 找出以某点为顶点权值最小的边
* @param array 代表权值的数组
* @param point 点代表的数字
* @return
*/
public static int findmin(int[][] array, int point) {
  int min = array[0][0];
  //找出权值最小边
  for (int j = 0; j < array.length; j++) {
   if (array[point][j] <= min) {
    min = array[point][j];
   }
  }
  return min;
}

/**
* 实现有字符向数值转换
* @param char1
* @return
*/
public static int toInt(String char1) {
  int num = Integer.MAX_VALUE;
  if ("A".equals(char1)) {
   num = 0;
  }
  if ("B".equals(char1)) {
   num = 1;
  }
  if ("C".equals(char1)) {
   num = 2;
  }
  if ("D".equals(char1)) {
   num = 3;
  }
  if ("E".equals(char1)) {
   num = 4;
  }

return num;
}

/**
* 实现有数值向字符转变
* @param var
* @return
*/
public static String toChar(int var) {
  String char1 = "";
  switch (var) {
  case 0:
   char1 = "A";
   break;
  case 1:
   char1 = "B";
   break;

  case 2:
   char1 = "C";
   break;

  case 3:
   char1 = "D";
   break;

  case 4:
   char1 = "E";
   break;

}
return char1;
}

}