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:
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。