C ++はプリムアルゴリズムを実装しています
1.基本原則
MSTプロパティ:N =(V、E)を連結グラフとし、Uは頂点セットVの空でないサブセットです。エッジ(u、v)が最小の重みを持つエッジであり、uがUに属し、vがVUに属する場合、エッジ(u、v)を含む最小全域木が存在する必要があります。
例:
図に示すように、ポイントv1から開始して、ポイントv1をUに追加し、UからVUまでの最小の重みを持つエッジ(1)を探し、v3をUに追加して、再びUから最小の重みを探します。 to VUエッジが2の場合、v4をUに追加し、UからVUへの重みが最小のエッジ(2)を再度見つけます。v5をUに追加し、UからVUへの重みが最小のエッジを再度見つけます。これは3です。、v2をUに追加すると、最小スパニングツリーが完成します。結果は次のとおりです。
2.特定のコードの実装
注:各データグループはPrim関数で定義されているため、関数本体は比較的肥大化しているようです。実際、メインコードは2つの部分しかありません。1つは、各ポイントの最短辺をUからVUに更新することです。もう1つは、UからVUまでの最短辺を見つけることです。VUの最短辺。
```cpp
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define Max 999999
void Prim(vector<vector<int> > V)
{
vector<int> d; //记录从U到V-U中各点的最短边
vector<int> U; //记录被加入到U中的点
vector<bool> visited; //记录点是否被加入U中
vector<int> M; //记录最终得到的各条边
d.resize(V.size());
visited.resize(V.size());
fill(visited.begin(), visited.end(), false);
U.push_back(0);
visited[0] = true;
fill(d.begin(), d.end(), Max);
d[0] = 0;
while (U.size() < V.size())
{
int x = U[U.size() - 1];
for (int i = 0; i < d.size(); ++i) //更新从U到V-U中各点的最短边
{
if (!visited[i] && V[x][i] < d[i])
{
d[i] = V[x][i];
}
}
int min = Max;
int index = 0;
for (int i = 0; i < d.size(); ++i) //寻找从U到V-U的最短边
{
if (d[i] < min && !visited[i])
{
min = d[i];
index = i;
}
}
if (index == 0)
{
cout << "该图不连通" << endl;
return;
}
visited[index] = true;
U.push_back(index);
M.push_back(min);
}
for (int i = 0; i < M.size(); ++i) //输出所得最小生成树的各条边
{
cout << M[i] << " ";
}
}
int main()
{
int n = 0;
int m = 0;
int u, v, w;
cout << "输入节点个数:" << endl;
cin >> n;
cout << "输入边数:" << endl;
cin >> m;
vector<vector<int> > V;
V.resize(n);
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
V[i].resize(n);
for (int j = 0; j < n; ++j)
{
V[i][j] = Max;
}
}
cout << "输入各条边的信息:" << endl;
for (int i = 0; i < m; ++i)
{
cin >> u >> v >> w;
V[u][v] = V[v][u] = w;
}
Prim(V);
return 0;
}
输入输出信息:![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/20201002091216518.jpg?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ2MDI3MjQz,size_16,color_FFFFFF,t_70#pic_center)