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最小生成树算法实现 - 以邻接矩阵表示图

4星 · 超过85%的资源 | 下载需积分: 10 | 4KB | 更新于2025-02-10 | 110 浏览量 | 90 下载量 举报 2 收藏
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"数据结构图的实现,包括最小生成树的定义、邻接矩阵表示的图类以及Prim算法的实现" 在计算机科学中,数据结构图是一种用于存储顶点(节点)及其相互连接关系的数据结构。这个数据结构常用于解决各种问题,如路径查找、网络流量优化等。在给定的代码片段中,我们看到一个实现了一个基于邻接矩阵的有向加权图类`AdjMWGraph`,以及Prim算法用于寻找该图的最小生成树。 最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST)是图论中的一个重要概念,它是指在一个加权无向图中找到一棵包含所有顶点的树,且这棵树的所有边的权重之和尽可能小。在这个实现中,`MinSpanTree`结构体用于存储边的起始顶点、结束顶点和长度,即边的权重。 `AdjMWGraph`类的成员变量包括: 1. `int Vertices[10]`: 用于存储每个顶点的信息,尽管在这个例子中没有具体使用。 2. `int Edge[MaxVertices][MaxVertices]`: 邻接矩阵,表示图的边。`MaxVertices`为10,表示最多可以有10个顶点。如果两个顶点之间存在边,那么`Edge[i][j]`或`Edge[j][i]`将存储该边的权重。初始值设为`MaxWeight`(10000),表示没有边或边权重非常大。 3. `int numE`: 存储图中当前的边数。 4. `int numV`: 存储图中当前的顶点数。 类`AdjMWGraph`提供了一些方法: - `AdjMWGraph()`: 构造函数,初始化邻接矩阵,所有非对角线元素设为`MaxWeight`,对角线元素设为0,表示没有自环。 - `InsertEdge(int v1, int v2, int v3)`: 插入一条边,参数分别为两个顶点的索引和边的权重。返回值为1表示插入成功,0表示无效的顶点索引。 - `DeleteEdge(int v1, int v2)`: 删除一条边,同样通过顶点索引进行操作。返回值为1表示删除成功,0表示无效的顶点索引。 - `CreatG(int n, int e)`: 创建一个具有n个顶点和e条边的图,需要用户输入具体的边信息。 - `Prim()`: 实现Prim算法,用于寻找图的最小生成树。 Prim算法是一种贪心算法,从一个初始顶点开始,逐步扩展树以包含更多的顶点,每次选择与当前树连接且权重最小的边。在这个实现中,Prim算法的详细步骤未在提供的代码中给出,但通常会涉及维护一个优先队列(如二叉堆),用于存储与已选顶点相邻的边,并不断选取最小的边来扩展最小生成树。 总结来说,这个代码示例展示了如何使用C++实现一个简单的邻接矩阵表示的加权图类,并提供了插入、删除边以及创建图的功能。此外,还暗示了 Prim 算法的实现,用于找出图的最小生成树。这对于理解和实践图论及数据结构的算法具有重要意义。

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