Prim 算法的实现

最小生成树除了prim还有kruskal算法。

Prim算法的实现，用到了优先队列。

仅供参考的c++代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <stack>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <ctime>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
using namespace std;
/**********边表************/
class EdgeNode
{
public:int adjvex;int cost;int head;EdgeNode *next;EdgeNode(int _head, int _adj, int _cost,EdgeNode *n = NULL) : head(_head), adjvex(_adj), cost(_cost), next(n) {}
};
/*=========顶点表============*/
class VertexNode
{
public:int data;EdgeNode *firstEdge;VertexNode(){firstEdge = NULL;}
};
/*********自定义比较函数(优先队列使用)************/
class mycompare
{bool reverse;
public:mycompare(const bool &re = true){reverse = re; }bool operator() (EdgeNode *a, EdgeNode *b) const{//从小到大排列， 优先队列,!mycompare，按照cost的从小到大排列if(reverse) return (a->cost > b->cost); else {return (a->cost < b->cost);//从小到大排列， 优先队列,!mycompare，按照cost的从大到小排列}}};
/*********无向图的数据结构*************/
class Graph
{
public:
/*********初始化图的邻接表数据***************/Graph(){ifstream fin("pp.txt");string line;stringstream stream;if(getline(fin, line)){stream.clear();stream << line;stream >> numVertexes;stream >> numEdges;}init_adjList();while(getline(fin, line)){int vertex, adjacent,  _cost;stream.clear();stream << line;stream >> vertex;stream >> adjacent;stream >> _cost;addEdge(vertex, adjacent, _cost);         }}
/********初始化邻接表的顶点表*******/void init_adjList(){adjList.resize(numVertexes);for(int i = 0; i < numVertexes; i++){  adjList[i].data = i;}      }/************加边，头插法*****************/void addEdge(int a, int b, int _cost){EdgeNode *enode1 = new EdgeNode(a-1, b-1, _cost, NULL);EdgeNode *enode2 = new EdgeNode(b-1, a-1, _cost, NULL);adjList[a-1].data = a-1;enode1->next = adjList[a-1].firstEdge;adjList[a-1].firstEdge = enode1;adjList[b-1].data = b-1;enode2->next = adjList[b-1].firstEdge;adjList[b-1].firstEdge = enode2;}
/************打印看结果************/void print(){ofstream fout;fout.open("primoutput.txt");for(int i = 0; i < numVertexes; i++){fout << "vertex:" << adjList[i].data << " adj:" ;EdgeNode *tmp = new EdgeNode(0, 0, 0 );tmp = adjList[i].firstEdge;while(tmp){fout << tmp->adjvex << "cost: " << tmp->cost << " ";tmp = tmp->next;}fout << endl;}}
/*********************************/
public:int numVertexes; //顶点数目int numEdges;  //边数目vector<VertexNode> adjList;   //图的邻接表
};
/***********prim算法实现**********/
class Prims
{
public:Prims(Graph graph){int s = 0;length = graph.numVertexes; //顶点数目tree.resize(length); marked.push_back(s); //将初始顶点加入最小生成树中pq.push(graph.adjList[s].firstEdge); //将初始顶点的第一条边加入队列while(!pq.empty()){EdgeNode *p = new EdgeNode(0,0,0);p = graph.adjList[s].firstEdge;while(p){if(!is_marked(p->adjvex)){pq.push(p);}p = p->next;}EdgeNode *p1 = new EdgeNode(0,0,0);p1 = pq.top();pq.pop();s = p1->adjvex;if(!is_marked(s)) //如果没有加入进最小生成树{marked.push_back(p1->adjvex);tree[p1->head].push_back(p1->adjvex); //将边加入最小生成数sum += p1->cost;  //cost的累加}}}
/*******************判断是否加入最小生成树***************/ bool is_marked(int a){for(int i = 0; i < marked.size(); i++){if(marked[i] == a){return true;}}return false;}
/***************输出看结果**************/void write(){ofstream fout;fout.open("tree.txt");for(int i = 0; i < length; i++){fout << "tree[" << i << "]: " ;for(int j = 0; j < tree[i].size(); j++){fout << tree[i][j] << " ";}fout << endl;}}public:int length;int sum = 0;vector<int> marked;//最小生成树木的顶点表vector<vector<int> > tree; //最小生成树的边 ,数组存储priority_queue<EdgeNode*, vector<EdgeNode*>, mycompare> pq; //优先队列
};int main()
{Graph graph;graph.print();Prims _prims(graph);_prims.write();cout << "sum: " << _prims.sum << endl;return 0;
}

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