欢迎您访问程序员文章站本站旨在为大家提供分享程序员计算机编程知识!
您现在的位置是: 首页  >  IT编程

Java语言基于无向有权图实现克鲁斯卡尔算法代码示例

程序员文章站 2023-12-14 23:31:10
所谓有权图,就是图中的每一条边上都会有相应的一个或一组值。通常情况下,这个值只是一个数字 如:在交通运输网中,边上的权值可能表示的是路程,也可能表示的是运输费用(显然二者...

所谓有权图,就是图中的每一条边上都会有相应的一个或一组值。通常情况下,这个值只是一个数字

如:在交通运输网中,边上的权值可能表示的是路程,也可能表示的是运输费用(显然二者都是数字)。不过,边上的权值也有可能是其它东西,比如说是一个字符串,甚至是一个更加复杂的数据包,里面集合了更多的数据

克鲁斯卡尔算法的核心思想是:在带权连通图中,不断地在边集合中找到最小的边,如果该边满足得到最小生成树的条件,就将其构造,直到最后得到一颗最小生成树。

克鲁斯卡尔算法的执行步骤:

第一步:在带权连通图中,将边的权值排序;

第二步:判断是否需要选择这条边(此时图中的边已按权值从小到大排好序)。判断的依据是边的两个顶点是否已连通,如果连通则继续下一条;如果不连通,那么就选择使其连通。

第三步:循环第二步,直到图中所有的顶点都在同一个连通分量中,即得到最小生成树。

关于有权图的实现,看如下实例:

Java语言基于无向有权图实现克鲁斯卡尔算法代码示例

graph:

package kruskal;
public class graph {
	final int max=100;
	/*
	 * 顶点节点
	 */
	public class vexnode{
		int adjvex;
		int data;
	}
	vexnode[] vexnodes;
	int[] thevexs;
	//顶点集合
	int[][] edges = new int[max][max];
	//边集合
	/*
	 * 创建图
	 */
	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];
			}
		}
	}
	/*
	 * 输出图
	 */
	public void printgraph(graph graph) {
		for (int i = 0; i < graph.thevexs.length; i++) {
			for (int j = 0; j < graph.thevexs.length; j++) {
				//没有路径则输出/
				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),权值:%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++;
		}
	}
}

测试类:

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);
	}
}

总结

以上就是本文关于java语言基于无向有权图实现克鲁斯卡尔算法代码示例的全部内容,希望对大家有所帮助。有什么问题可以随时留言,小编尽力为您答复。

上一篇:

下一篇: