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  • MATLAB版本实现的Prim 和Kruskal算法

    时间久远,文档又找不到了,我已经忘记到底特色点具体在什么地方,归结为一点,就是充分利用了MATLAB语言的批量计算特性。直接贴代码吧,有需要的人自然能看出名堂来。

    prim
    clear all;
    close all;
    Graph1;
    %调用Graph1M文件,产生图1的邻接矩阵
    %Graph2;%调用Graph2M文件,产生图2的邻接矩阵

    len
    =length(graph_adjacent);%求图中有多少个顶点
    k
    =sprintf('please input the point where you want to start ,do remember it must be between 1 and %d ',len);
    start_point
    =input(k);%输入最小生成树产生起点
    while((start_point<=0)|(start_point>len))%如果输入的结点位置不合法即:小于等于零,或大于结点数,则重新输入
        disp(
    'bad positon,please input again!');
        start_point
    =input(k);
    end;
    %************************************下面完成prim算法****************************
    %相关变量初始设置
    tree
    =zeros(len-1,2);%用于保存选入最小生成树的边
    lowcost
    =zeros(1,len);%用来保存集合V-U与集合U中顶点的最短边权值,lowcost[v]=0表示顶点v已经
                       
    %加入最小生成树中
    adjvex
    =zeros(1,len);%用来保存依附于该边在集合U中的节点,U集合为生成最小生成树的辅助集合,
                       
    %首先U={start_point},之后依次确定为把最小生成树的一边的另一节点加入U
                       
    %依次下去,直到图的全部顶点都在U中能找到
                   
    lowcost
    =graph_adjacent(start_point,:);%lowcost(i)的值为节点i与start_point的权值;
    adjvex
    =start_point.*ones(1,len);%adjvex中所有元素的值都为初始节点
    %以下循n-1次,用于找出最小生成树的len-1条边

    for i=1:len-1
        k
    =lowcost>0;%k为一逻辑数组,它和lowcost同维,对于每一个位置i1lowcost(i)>0则k(i)=1
                    
    %否则k(i)=0;稍候将用这个数组进行辅助寻址
        cost_min
    =min(lowcost(k));%找出lowcost中除0外的最小值
        index
    =find(lowcost==cost_min);%找出此最小值在lowcost中的下标,即找到相应的节点 
        index
    =index(1);%因为最小值的下标可能不止一个,这里取第一个下标进行处理
        lowcost(index)
    =0;%表明该节点已经加入了最小生成树中
        tree(i,:)
    =[adjvex(index),index];
        
    %对lowcost和adjvex进行更新
        
    for j=1:len
            
    if lowcost(j)>graph_adjacent(j,index);
                lowcost(j)
    =graph_adjacent(j,index);
                adjvex(j)
    =index;
            end
        end
    end;

    %*************************结果显示模块************************************
    s
    =0;
    for ii=1:len-1
        k
    =sprintf('最小生成树第%d条边:(%d,%d),权值为%d',ii,tree(ii,1),tree(ii,2),graph_adjacent(tree(ii,1),tree(ii,2)));%格式化字符串
        
    %disp(k);%显示
        
    %disp(' ');%空一行
        s
    =s+graph_adjacent(tree(ii,1),tree(ii,2));  %求最小生成树的代价
    end
    %显示最小生成树的代价
    disp(
    '最小生成树的总代价为:')
    disp(s);
    kruskal
    clear all;
    close all;
    Graph11;
    %调用以邻接矩阵储存的图所在的M文件
    %Graph22;

    len
    =length(graph_adjacent);%计算图中的顶点数
    temp
    =graph_adjacent;%将原图内容拷贝到temp中,以防对原图做改动
    superedge
    =zeros(len-1,2);%用于保存生成最小生成树的边
    i
    =1;%指向superedge的下标
    for j=1:len
     tag(j)
    =j;%关联标志初始化,将每个顶点的关联标志设为其本身
    end;
    %以下的循环完成kruskal算法

    while(superedge(len-1,1)==0)
        [Y,I]
    =sort(temp);%将temp的每列按从小到大排序,数组Y保存temp 排序后的结果,I中保存相应结果对应的在temp中的下标
        cost_min
    =min(Y(1,:));%找出权值最小的边
        index
    =find(Y(1,:)==cost_min);%找出权值最小的边对应的顶点
        index
    =index(1);%一条边对应两个节点,且不同的边的权值可能一样,这里为了方便处理人为规定了顺序,取标号最小的顶点进行处理
        anotherpoint
    =I(1,index);%找到该边对应的另一个顶点
        
    %将该边对应的权值修改为最大,防止该边在下次循环中再次被选为最优边
        temp(index,anotherpoint)
    =100;
        temp(anotherpoint,index)
    =100;
        
    if(tag(anotherpoint)~=tag(index))%当两个点不属于一个连通集时,这两个点之间的边为最小生成树的边
            superedge(i,:)
    =[index,anotherpoint];%将其加入最小生成树的边集中
            i
    =i+1;%下标加1
            
    %下面的语句的作用是将两个连通分支变成一个连通分支,即tag值一样
             
    for j=1:len%以index的tag值为标准
                
    if((tag(j)==tag(anotherpoint))&(j~=anotherpoint))%遍搜tag数组,先将和anotherpoint tag值一样的点的tag值变为index的tag值
                    tag(j)
    =tag(index);
                end
             end
            tag(anotherpoint)
    =tag(index);%将anotherpoint的tag值变为index的tag值                  
        end 
       
    end

     
    %*************************结果显示模块************************************
    s
    =0;
    for ii=1:len-1
        k
    =sprintf('最小生成树第%d条边:(%d,%d),权值为%d',ii,superedge(ii,1),superedge(ii,2),graph_adjacent(superedge(ii,1),superedge(ii,2)));%格式化字符串
        
    %disp(k);%显示
        
    %disp(' ');%空一行
        s
    =s+graph_adjacent(superedge(ii,1),superedge(ii,2));  %求最小生成树的代价
    end
    %显示最小生成树的代价
    disp(
    '最小生成树的总代价为:')
    disp(s);

    源码下载:http://download.csdn.net/source/1030348

    找到了以前写的实验报告,也传上去吧,这是一年半以前写的,当时还是个上大学的小P孩子,觉得代码是最有用的东东,所以很多东西都只保存了代码,没有保存文档,现在转过头来意识到了文档的重要性。

    文档在:http://download.csdn.net/source/1963473

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/finallyliuyu/p/1639240.html
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