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C++代码实现Prim算法
2023-07-02 05:14:48 深夜i     --     --
Prim算法 C++代码 最小生成树 堆优化 邻接表

Prim算法是一种用于解决最小生成树问题的算法,它是以节点为中心的贪心算法,可以保证生成树的最小权值。

在C++中,我们可以使用优先队列来实现Prim算法。以下是实现Prim算法的C++代码:


#include <iostream>

#include <vector>

#include <queue>

using namespace std;

const int MAXN = 1e6;

const int INF = 0x3f3f3f3f;

struct Edge {

  int to, w;

  Edge(int to, int w) : to(to), w(w) {}

};

vector<Edge> adj[MAXN];

int dis[MAXN];

bool vis[MAXN];

int prim(int start) {

  priority_queue<pair<int, int>, vector<pair<int, int>>, greater<pair<int, int>>> pq;

  pq.push( start);

  int res = 0;

  while (!pq.empty()) {

    pair<int, int> u = pq.top(); pq.pop();

    int x = u.second;

    if (vis[x]) continue;

    res += u.first; vis[x] = true;

    for (Edge e : adj[x]) {

      if (!vis[e.to] && dis[e.to] > e.w) {

        dis[e.to] = e.w;

        pq.push(e.w);

      }

    }

  }

  return res;

}

int main() {

  int n, m;

  cin >> n >> m;

  for (int i = 1; i <= m; i++) {

    int u, v, w;

    cin >> u >> v >> w;

    adj[u].push_back( w);

    adj[v].push_back(u);

  }

  for (int i = 1; i <= n; i++) dis[i] = INF;

  int st;

  cin >> st;

  dis[st] = 0;

  cout << prim(st) << endl;

  return 0;

}

其中,adj数组是存储节点的邻接表,dis数组用于记录每个节点到生成树的距离,vis数组表示每个节点是否已加入生成树。prim函数返回的是最小生成树的权值。

该程序首先读入图的节点数n、边数m并构建邻接表。然后读入起点st,将dis数组中st节点的距离设为0并将起点加入优先队列中。然后在每次循环中,取队列中的第一个节点,加入生成树并更新其邻接点的距离。需要注意的是,在每次更新dis数组时,都要将边的权值存储到dis数组中,而不是将节点到生成树的距离存储到dis数组中。

最后,该程序输出生成树的权值。

通过以上代码实现Prim算法,我们可以在C++中快速求解最小生成树问题。

  
  

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