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所謂有權圖,就是圖中的每一條邊上都會有相應的一個或一組值。通常情況下,這個值只是一個數字
如:在交通運輸網中,邊上的權值可能表示的是路程,也可能表示的是運輸費用(顯然二者都是數字)。不過,邊上的權值也有可能是其它東西,比如說是一個字符串,甚至是一個更加復雜的數據包,里面集合了更多的數據
克魯斯卡爾算法的核心思想是:在帶權連通圖中,不斷地在邊集合中找到最小的邊,如果該邊滿足得到最小生成樹的條件,就將其構造,直到最后得到一顆最小生成樹。
克魯斯卡爾算法的執行步驟:
第一步:在帶權連通圖中,將邊的權值排序;
第二步:判斷是否需要選擇這條邊(此時圖中的邊已按權值從小到大排好序)。判斷的依據是邊的兩個頂點是否已連通,如果連通則繼續下一條;如果不連通,那么就選擇使其連通。
第三步:循環第二步,直到圖中所有的頂點都在同一個連通分量中,即得到最小生成樹。
關于有權圖的實現,看如下實例:
Graph:
package kruskal; public class Graph { final int max=100; /* * 頂點節點 */ public class VexNode{ int adjvex; int data; } VexNode[] vexNodes; int[] thevexs; //頂點集合 int[][] edges = new int[max][max]; //邊集合 /* * 創建圖 */ public void createGraph(Graph graph,int[][] A,int[] vexs) { thevexs=vexs; for (int i = 0; i < vexs.length; i++) { for (int j = 0; j < vexs.length; j++) { graph.edges[i][j] = A[i][j]; } } } /* * 輸出圖 */ public void printGraph(Graph graph) { for (int i = 0; i < graph.thevexs.length; i++) { for (int j = 0; j < graph.thevexs.length; j++) { //沒有路徑則輸出/ if (graph.edges[i][j]==-1) { System.out.printf("%4s","/"); } else { System.out.printf("%4d",graph.edges[i][j]); } } System.out.println("\n"); } } }
算法:
package kruskal; public class KruSkal { public class Edge{ int start; int end; int weight; } public void SortEdge(Edge[] E,int e) { Edge temp; int j; for (int i = 0; i < e; i++) { temp=E[i]; j=i-1; while (j>=0&&temp.weight<E[j].weight) { E[j+1] = E[j]; j--; } E[j+1] = temp; } } public KruSkal(Graph graph) { int i,j,u1,v1,sn1,sn2,k; int[] vset = new int[100]; Edge[] E = new Edge[100]; k=0; for (i=0;i<graph.thevexs.length;i++) { for (j=0;j<=i;j++) { E[k] = new Edge(); if (graph.edges[i][j]>0) { E[k].start=i; E[k].end=j; E[k].weight=graph.edges[i][j]; k++; } } } SortEdge(E, k); for (i=0;i<graph.thevexs.length;i++) { vset[i]=i; } k=1; j=0; while (k<graph.thevexs.length) { u1=E[j].start; v1=E[j].end; sn1=vset[u1]; sn2=vset[v1]; if (sn1!=sn2) { System.out.printf("(%d,%d),權值:%d",u1,v1,E[j].weight); System.out.println("\n"); k++; for (i=0;i<graph.thevexs.length;i++) { if (vset[i]==sn2) { vset[i]=sn1; } } } j++; } } }
測試類:
package kruskal; public class Test { public static void main(String[] args) { int[] vexs = {0,1,2,3,4}; int[][] A = { {0,1,3,4,7}, {1,0,2,-1,-1}, {3,2,0,5,8}, {4,-1,5,0,6}, {7,-1,8,6,0} }; Graph graph = new Graph(); graph.createGraph(graph, A, vexs); graph.printGraph(graph); KruSkal kruSkal = new KruSkal(graph); } }
總結
以上就是本文關于Java語言基于無向有權圖實現克魯斯卡爾算法代碼示例的全部內容,希望對大家有所幫助。有什么問題可以隨時留言,小編盡力為您答復。
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