Prim算法(最小生成树)

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(英语:Vertex (graph theory)),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(英语:Vojtěch Jarník)发现;并在1957年由美国计算机科学家罗伯特·普里姆(英语:Robert C. Prim)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。(百度百科)

算法步骤:

假设G=(V,E)是一个具有n个顶点的带权连通无向图,T=(U,TE)是G的最小生成树,其中U是T的顶点集,TE是T的边集。

   1.初始化U={v},以v到其他顶点的所有边为候选边;

   2.重复以下步骤(n-1)次,使得其他(n-1)个顶点被加入到U中;

      a.从候选边中挑选权值最小的边加入TE,设该边在V-U中的顶点是k,将k加入U中。

      b.考察当前V-U中的所有顶点j,修改候选边,若边(k,j)的权值小于原来和顶点j关联的候选边,则用边(k,j)取代后者作为候选边。

简单证明Prim算法

反证法:假设prim生成的不是最小生成树

1).设prim生成的树为G0

2).假设存在Gmin使得cost(Gmin)0)   则在Gmin中存在不属于G0

3).将加入G0中可得一个环,不是该环的最长边(这是因为∈Gmin)

4).这与prim每次生成最短边矛盾

5).故假设不成立,命题得证



为了便于在集合U和V-U之间选择权值最小的边,建立两个数组closest和lowcost

closest[j]存储该边依附在U中的顶点编号。

lowcost[j]存储该边的权值

#include 
#define MAXV 100
#define INF 9999999
typedef struct
{
    int edges[MAXV][MAXV];
    int n,e;
}MGraph;
void DispMat(MGraph g)
//输出邻接矩阵g
{
	int i,j;
	for (i=0;i


博主比较懒,还是上次的图,图中的箭头请自觉忽略。这是一个带权连通无向图,无向图,无向图!!!

Prim算法(最小生成树)_第1张图片

Prim算法(最小生成树)_第2张图片


Prim算法(最小生成树)_第3张图片

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