关于Prim算法的个人理解

既然接触了最短路径算法,也就肯定会接触最小生成树中的Prim算法。

Prime算法主要是来从一个无向图(注意,是无向图)来生成一个权值和最小的最小生成树(一定无环),最小生成树当然权值和唯一但是生成树的结构不唯一。Prim算法的主体构造和迪杰斯特拉算法极其相似,并且采用的都是贪心思想,也就是在选取当前最小的权值边,加入该边对应的节点,从而进行构造;

其主要的思路和流程如下所示:

对于主体来说,我们维护一个集合,集合里包含点,点就是已经确定作为生成树节点。每次操作将不在集合内的点加入集合中,从而最后使得构成一个树。

在进行点选取加入集合之前,先将集合内的所有点的到达未纳入集合点的边进行权值比较,找出权值最小的那个边,将指向的点纳入集合,将边视为树中的指向。重复进行,直至一个树生成。

理解起来还是很容易的,对于代码部分,则要进行抽象,和迪杰斯特拉算法相同,还是维护一个distance数组,该数组代表的意义是集合到达其他点的距离,可以看成到欲归纳点的边的权值大小,而不再是迪杰斯特拉中起点到其他点的距离。

所以,代码方面还是大同小异:

关于Prim算法的个人理解_第1张图片

仍然是构建图、d数组,是否访问过的标志数组;

主体方面仍然需要注意一下:

如下所示:

关于Prim算法的个人理解_第2张图片

其中ans代表整个图的权值和,仍然对d[0]赋值,来保证第一步将0节点纳入集合。

关于Prim算法的个人理解_第3张图片

该循环和迪杰斯特拉的目的略有不同,目的是寻找欲归纳点中距集合最小的点,距离近也就说明边的权值小,从而获得其节点,要把她归纳到集合中作为树节点;

关于Prim算法的个人理解_第4张图片

下一个循环则是进行distance更新,来为下一个点归纳做准备。由于新归纳进一个点进集合,该点到达欲归纳点的权值可能小于先前集合中的其他点,所以进行权值的代替和更新;

总体代码如下所示:

const int MAXV=1000;
const int INF=1000000000;
int n,G[MAXV][MAXV];
int d[MAXV];
bool vis[MAXV];
int prim(){
    fill(d,d+MAXV,INF);
    d[0]=0;
    int ans=0;
    for(int i=0;i

 

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