用prim算法
1. 利用Prim（普里姆）算法 构造最小生成树 程序
算法同样是解决最小生成树的问题。
其算法为：在这n个点中的相通的边进行排序，然后不断地将边添加到集合中（体现了贪心的算法特点），在并入集合之前，必须检查一下这两点是不是在一个集合当中，这就用到了并查集的知识。直到边的集合达到了n-1个。
与prim算法的不同：prim算法为单源不断寻找连接的最短边，向外扩展，即单树形成森林。而Kruskal算法则是不断寻找最短边然后不断将集合合并，即多树形成森林。
复杂度的不同：prim算法的复杂度是O(n^2),其中n为点的个数。Kruskal算法的复杂度是O(e*loge)，其中e为边的个数。两者各有优劣，在不同的情况下选择不同的算法。
Prim算法用于求无向图的最小生成树
设图G =（V，E），其生成树的顶点集合为U。
①、把v0放入U。
②、在所有u∈U，v∈V-U的边(u，v)∈E中找一条最小权值的边，加入生成树。
③、把②找到的边的v加入U集合。如果U集合已有n个元素，则结束，否则继续执行②。
其算法的时间复杂度为O(n^2)
Prim算法实现：
（1）集合：设置一个数组set(i=0,1,..,n-1),初始值为 0,代表对应顶点不在集合中（注意：顶点号与下标号差1）
（2）图用邻接阵表示，路径不通用无穷大表示，在计算机中可用一个大整数代替。
{先选定一个点，然后从该点出发，与该点相连的点取权值最小者归入集合，然后再比较在集合中的两点与其它各点的边的权值最小者，再次进入集合，一直到将所有的点都归入集合为止。}
2. 用PRIM算法
A.Prim算法： procere prim(v0:integer); var lowcost,closest:array[1..maxn] of integer; i,j,k,min:integer; begin for i:=1 to n do begin lowcost[i]:=cost[v0,i];closest[i]:=v0; end; for i:=1 to n-1 do begin {寻找离生成树最近的未加入顶点k} min:=maxlongint; for j:=1 to n do if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then begin min:=lowcost[j]; k:=j; end; lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树} {生成树中增加一条新的边k到closest[k]} {修正各点的lowcost和closest值} for j:=1 to n do if cost[k,j]< lwocost[j] then begin lowcost[j]:=cost[k,j]; closest[j]:=k; end; end; end;{prim} http://wenwen.soso.com/z/q121356151.htm?w=prim%CB%E3%B7%A8+pascal&spi=1&sr=1&w8=prim%E7%AE%97%E6%B3%95+pascal&qf=10&rn=1&qs=4
3. 什么是Prim算法
Prim算法
Prim算法用于求无向图的最小生成树
设图G =（V，E），其生成树的顶点集合为U。
①、把v0放入U。
②、在所有u∈U，v∈V-U的边(u，v)∈E中找一条最小权值的边，加入生成树。
③、把②找到的边的v加入U集合。如果U集合已有n个元素，则结束，否则继续执行②。
其算法的时间复杂度为O(n^2)
Prim算法实现：
（1）集合：设置一个数组set[i](i=0,1,..,n-1),初始值为 0,代表对应顶点不在集合中（注意：顶点号与下标号差1）
（2）图用邻接阵表示，路径不通用无穷大表示，在计算机中可用一个大整数代替。
参考程序
/* Prim.c
Copyright (c) 2002, 2006 by ctu_85
All Rights Reserved.
*/
/* The impact of the situation of articulation point exists can be omitted in Prim algorithm but not in Kruskal algorithm */
#include "stdio.h"
#define maxver 10
#define maxright 100
int main()
{
int G[maxver][maxver],in[maxver]=,path[maxver][2];
int i,j,k,min=maxright;
int v1,v2,num,temp,status=0,start=0;
restart:
printf("Please enter the number of vertex(s) in the graph:\n");
scanf("%d",&num);
if(num>maxver||num<0)
{
printf("Error!Please reinput!\n");
goto restart;
}
for(j=0;j<num;j++)
for(k=0;k<num;k++)
{
if(j==k)
G[j][k]=maxright;
else
if(j<k)
{
re:
printf("Please input the right between vertex %d and vertex %d,if no edge exists please input -1:\n",j+1,k+1);
scanf("%d",&temp);
if(temp>=maxright||temp<-1)
{
printf("Invalid input!\n");
goto re;
}
if(temp==-1)
temp=maxright;
G[j][k]=G[k][j]=temp;
}
}
for(j=0;j<num;j++)
{
status=0;
for(k=0;k<num;k++)
if(G[j][k]<maxright)
{
status=1;
break;
}
if(status==0)
break;
}
do
{
printf("Please enter the vertex where Prim algorithm starts:");
scanf("%d",&start);
}while(start<0||start>num);
in[start-1]=1;
for(i=0;i<num-1&&status;i++)
{
for(j=0;j<num;j++)
for(k=0;k<num;k++)
if(G[j][k]<min&&in[j]&&(!in[k]))
{
v1=j;
v2=k;
min=G[j][k];
}
if(!in[v2])
{
path[i][0]=v1;
path[i][1]=v2;
in[v1]=1;
in[v2]=1;
min=maxright;
}
}
if(!status)
printf("We cannot deal with it because the graph is not connected!\n");
else
{
for(i=0;i<num-1;i++)
printf("Path %d:vertex %d to vertex %d\n",i+1,path[i][0]+1,path[i][1]+1);
}
return 1;
}
Prim算法。
设图G =（V，E），其生成树的顶点集合为U。
①、把v0放入U。
②、在所有u∈U，v∈V-U的边(u，v)∈E中找一条最小权值的边，加入生成树。
③、把②找到的边的v加入U集合。如果U集合已有n个元素，则结束，否则继续执行②。
其算法的时间复杂度为O(n^2)
参考程序
//Prim 算法 读入顶点数(n)、边数(m)，边的起始点和权值 用邻接矩阵储存
//例如
//7 12 (7个顶点12条边)
//1 2 2
//1 4 1
//1 3 4
//2 4 3
//2 5 10
//3 4 2
//4 5 7
//3 6 5
//4 6 8
//4 7 4
//5 7 6
//6 7 1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
int m , n;
int a[201][201] , mark[201] , pre[201] , dist[201];
int s , t , w;
int i , j , k , min , tot;
freopen("Prim.txt" , "r" , stdin);
//读入数据
memset(a , 0 , sizeof(a));
scanf("%d %d" , &n , &m);
for (i = 0; i < m; i ++)
{
scanf("%d %d %d" , &s , &t , &w);
a[s][t] = w; a[t][s] = w;
}
//赋初值
memset(mark , 0 , sizeof(mark));
memset(pre , 0 , sizeof(pre));
memset(dist , 9999 , sizeof(dist));
dist[1] = 0;
//Prim
for (i = 1; i <= n; i ++)
{
min = 9999; k = 0;
for (j = 1; j <= n; j ++)
if ((mark[j] == 0) && (dist[j] < min)) {min = dist[j]; k = j;}
if (k == 0) break;
mark[k] = 1;
for (j = 1; j <= n; j ++)
if ((mark[j] == 0) && (a[k][j] < dist[j]) && (a[k][j] > 0))
{
dist[j] = a[k][j];
pre[j] = k;
}
}
tot = 0;
for (i = 1; i <= n; i ++) tot += dist[i];
printf("%d\n" , tot);
return 0;
}
4. 怎样用prim算法求全部最小生成树
//prim算法
#include<iostream>
using namespace std;
#define MAXVEX 10
#define MAX 65000
typedef char VexType;
typedef float AdjType;
struct GraphMatrix
{
VexType vexs[MAXVEX]; //顶点信息
AdjType arcs[MAXVEX][MAXVEX]; //边信息
int n; //图的顶点个数
};
struct Edge
{
int start_vex; //边的起点
int stop_vex; //边的终点
AdjType weight; //边的权
};
void edgeCopy(Edge *to,Edge *from)
{
to->start_vex=from->start_vex;
to->stop_vex=from->stop_vex;
to->weight=from->weight;
}
void prim(GraphMatrix *pgraph,Edge *mst)
{
int i,j;
int vx,vy;
int min;
AdjType weight,minweight;
Edge edge;
for(i=0;i<pgraph->n-1;++i)
{
mst[i].start_vex=0;
mst[i].stop_vex=i+1;
mst[i].weight=pgraph->arcs[0][i+1];
}
for(i=0;i<pgraph->n-1;++i)
{
minweight=MAX;
min=i;
for(j=i;j<pgraph->n-1;++j)
if(mst[j].weight<minweight)
{
minweight=mst[j].weight;
min=j;
}
edgeCopy(&edge,&mst[min]);
edgeCopy(&mst[min],&mst[i]);
edgeCopy(&mst[i],&edge);
vx=mst[i].stop_vex;
for(j=i+1;j<pgraph->n-1;++j)
{
vy=mst[j].stop_vex;
weight=pgraph->arcs[vx][vy];
if(weight<mst[j].weight)
{
mst[j].weight=weight;
mst[j].start_vex=vx;
}
}
}
}
5. 用prim算法求最小生成树:c语言
把main函数改成：
main(){
GraphMatrix graph = {
"abcd",
{{7,8,Max,15},{12,100,6,20},{Max,100,4,13},{Max,4,8,10}},
};
Edge mst[Max];
int i,j;
prim(graph,mst);
for(j=0;j<Max;j++)
{
printf("%c\t",mst[j].stop_vex);
printf("%c\t",mst[j].start_vex);
printf("%d\n",mst[j].weight);
}
}
还有GraphMatrix结构体里的vexs数组最好定义为vexs[VN+1]给字符串末尾的‘\0'留地方。
6. Prim算法的实现过程
贪心过程.
首先,把图中的点分成两种,已连通和未连通的,我把它们分别称为"黑"和"白"点.
一开始时,图中全是白点,没有黑点.算法的第一步,随机选出一个白点,染成黑色.
然后开始一个重复的过程:
从当前图的边中寻找这样的一些边:它的其中一个端点是黑点,而另一个端点是一个白点. 我们可以把这类边称为"可扩展边". 然后算法需要从所有的可扩展边之中选出权值最小的一条.把这条可扩展边加入生成树之中,且把这条边的白色端点染成黑色.
重复这个过程,直到全部的节点都为黑色.
算法可以优化的地方是,在选择权值最小的可行边时可以使用堆.
7. 利用PRIM算法生成最小生成树
普里姆算法. 普里姆算法在找最小生成树时，将顶点分为两类，一类是在查找的过程中已经包含在树中的（假设为 A 类），剩下的是另一类（假设为 B 类）。. 对于给定的连通网，起始状态全部顶点都归为 B 类。. 在找最小生成树时，选定任意一个顶点作为起始点，并将之从 B 类移至 A 类；然后找出 B 类中到 A 类中的顶点之间权值最小的顶点，将之从 B 类移至 A 类，如此重复，直到 B 类中没有顶点为止。. 所走过的顶点和边就是该连通图的最小生成树
8. prim算法 复杂度
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，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·亚尔尼克发现；并在1957年由美国计算机科学家罗伯特·普里姆独立发现；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。
算法简单描述
1).输入：一个加权连通图，其中顶点集合为V，边集合为E；
2).初始化：Vnew = {x}，其中x为集合V中的任一节点（起始点），Enew = {},为空；
3).重复下列操作，直到Vnew = V：
a.在集合E中选取权值最小的边<u, v>，其中u为集合Vnew中的元素，而v不在Vnew集合当中，并且v∈V（如果存在有多条满足前述条件即具有相同权值的边，则可任意选取其中之一）；
b.将v加入集合Vnew中，将<u, v>边加入集合Enew中；
4).输出：使用集合Vnew和Enew来描述所得到的最小生成树。
时间复杂度
这里记顶点数v，边数e
邻接矩阵:O(v2) 邻接表:O(elog2v)
9. 用Prim算法求最小生成树