/*PRim算法与Dijkstra算法使用的思想几乎完全相同,只有在数组d[]的含义上有所区别,其中Dijkstra算法的数组d[]含义为起点s到达顶点Vi的最短距离,而prim算法的数组d[]含义为顶点Vi与集合S(已经处理过的点的集合)的最短距离,两者的区别仅在于最短距离是顶点Vi针对"起点s"还是"集合S"。prim(保持树形keep tree,其中有个p可以联想记忆)算法伪代码如下://G为图,一般设成全局变量;数组d为顶点与集合S的最短距离Prim(G,d[]){ 初始化; for(循环n次) { u = 使d[u]最小的还未被访问的顶点标号; 记u已被访问; for(从u出发能到达的所有顶点v) { if(v未被访问&&以u为中介点使得v与集合S的最短距离d[v]更优) { 将G[u][v]赋值给v与集合S的最短距离d[v]; } } }}再次说明:Dijkstra算法和prim算法实际上是相同的思路,只不过是数组d[]的含义不同罢了*///prim算法实现代码#include<vector>#include<algorithm>using namespace std;const int MAXV = 1000;//最大顶点数const int INF = 1000000000;//设INF为一个很大的数//邻接矩阵版int n, G[MAXV][MAXV];//n为顶点数,MAXV为最大顶点数int d[MAXV];//顶点与集合S的最短距离bool vis[MAXV] = { false };//标记数组,vis[i]==true表示已访问。初值均为falseint prim()//默认0号为初始点,函数返回最小生成树的边权之和{ fill(d, d + MAXV, INF);//fill函数将整个d数组赋为INF(慎用memset) d[0] = 0;//只有0号顶点到集合S的距离为0,其余全为INF int ans = 0;//存放最小生成树的边权之和 for (int i = 0; i < n; i++)//循环n次 { int u = -1, MIN = INF;//u使d[u]最小,MIN存放该最小的d[u] for (int j = 0; j < n; j++) { if (vis[j] == false && d[j] < MIN) { u = j; MIN = d[j]; } } //找不到小于INF的d[u],则剩下的顶点和集合S不连通 if (u == -1)return -1; vis[u] = true;//标记u为已访问 ans += d[u];//将与集合S距离最小的边加入最小生成树 for (int v = 0; v < n; v++) { //v未被访问&&u能到达v&&以u为中介点可以使v离集合S更近 if (vis[v] == false && G[u][v] != INF&&G[u][v] < d[v]) { d[v] = G[u][v];//将G[u][v]赋值给d[v] } } } return ans;//返回最小生成树的边权之和}//邻接表版struct Node{ int v, dis;//v为边的目标顶点,dis为边权};vector<Node> Adj[MAXV];//图G,Adj[u]存放从顶点u出发可以到达的所有顶点int n;//n为顶点数,图G使用邻接表实现,MAXV为最大顶点数int d[MAXV];//顶点与集合S的最短距离bool vis[MAXV] = { false };//标记数组,vis[i]==true表示已访问。初值均为falseint prim()//默认0号为初始点,函数返回最小生成树的边权之和{ fill(d, d + MAXV, INF);//fill函数将整个d数组赋为INF(慎用memset) d[0] = 0;//只有0号顶点到集合S的距离为0,其余全为INF int ans = 0;//存放最小生成树的边权之和 for (int i = 0; i < n; i++)//循环n次 { int u = -1, MIN = INF;//u使d[u]最小,MIN存放该最小的d[u] for (int j = 0; j < n; j++)//找到未访问的顶点中d[]最小的 { if (vis[j] == false && d[j] < MIN) { u = j; MIN = d[j]; } } if (u == -1)return -1; vis[u] - true;//标记u为已访问 ans += d[u];//将与集合S距离最小的边加入最小生成树 //只有下面这个for与邻接矩阵的写法不同 for (int j = 0; j < Adj[u].size(); j++) { int v = Adj[u][j].v;//通过邻接表直接获得u能到达的顶点v if (vis[v] == false && Adj[u][j].dis < d[v]) { //如果v未被访问&&以u为中介点可以使v离集合S更近 d[v] = Adj[u][j].dis;//将Adj[u][j].dis赋值给d[v] } } } return ans;//返回最小生成树的边权之和}
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