普里姆算法(Prim算法):图论中的一种算法,可在加权连通图里搜索最小生成树。意即由此算法搜索到的边子集所构成的树中,不但包括了连通图里的所有顶点(英语:Vertex (graph theory)),且其所有边的权值之和亦为最小。该算法于1930年由捷克数学家沃伊捷赫·亚尔尼克(英语:Vojtěch Jarník)发现;并在1957年由美国计算机科学家罗伯特·普里姆(英语:Robert C. Prim)独立发现;1959年,艾兹格·迪科斯彻再次发现了该算法。因此,在某些场合,普里姆算法又被称为DJP算法、亚尔尼克算法或普里姆-亚尔尼克算法。
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lowcost[i]: 表示以i为终点的边的最小权值,当lowcost[i]=0说明以i为终点的边的最小权值=0,也就是表示i点加入了MST
mst[i]: 表示对应lowcost[i]的起点
以V1为起始点,将各点与V1的联系存入lowcost数组中,mst数组都默认为V1起点
遍历lowcost数组,找最小值(min),将最小值(min)存入sum中,并将lowcost[最小值下标(minid)]赋值为0(表示此点已被选)
之前的lowcost数组存储的是各点与V1的联系,再次遍历lowcost数组,判断各点与新加进来的点(V3)的联系是否小于之前的,小于就覆盖
遍历lowcost数组,找最小值(min),将最小值(min)存入sum中,并将lowcost[最小值下标(minid)]赋值为0(表示此点已被选)
之前的lowcost数组存储的是各点与V1 V3的联系,再次遍历lowcost数组,判断各点与新加进来的点(V6)的联系是否小于之前的,小于就覆盖
下面的都是这样,以此类推...
输入:
6 10
1 2 6
1 3 1
1 4 5
2 3 5
2 5 3
3 4 5
3 5 6
3 6 4
4 6 2
5 6 6
输出:
V1-V3=1
V3-V6=4
V6-V4=2
V3-V2=5
V2-V5=3
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代码:
#include <iostream> #include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define MAX 100 #define MAXCOST 0x7fffffff //int型最大值 void prim(int graph[][MAX],int n) { int lowcost[MAX]; int mst[MAX]; int sum=0; for(int i=2;i<=n;i++)//以V1为起始点,遍历lowcost数组 { lowcost[i]=graph[1][i]; mst[i]=1; } mst[1]=0; for(int i=2;i<=n;i++)//计算n-1个点 { int min=MAXCOST; int minid=0; for(int j=2;j<=n;j++)//遍历lowcost数组,找最小值 { if(lowcost[j]<min && lowcost[j]!=0) { min=lowcost[j];//最小值 minid=j;//最小值下标 } } cout<<"V"<<mst[minid]<<"-V"<<minid<<"="<<min<<endl; sum+=min; lowcost[minid]=0; for(int j=2;j<=n;j++) { if(graph[minid][j]<lowcost[j]) { lowcost[j]=graph[minid][j]; mst[j]=minid; } } } cout<<sum; } int main() { int n,m; int graph[MAX][MAX]; cin>>n>>m; //初始化图G for(int i=1;i<=n;i++) { for(int j=1;j<=n;j++) { graph[i][j]=MAXCOST; } } //构建图G for(int k=1;k<=m;k++) { int i,j,cost; cin>>i>>j>>cost; graph[i][j]=cost; graph[j][i]=cost; } prim(graph,n); return 0; }