應用場景

思路分析

代碼實現(xiàn)

package com.atguigu.kruskal;import java.util.Arrays;/*** @創(chuàng)建人 wdl* @創(chuàng)建時間 2021/4/6* @描述*/ public class KruskalCase {private int edgNum;//邊的個數(shù)private char[] vertexs;//頂點數(shù)組private int[][] matrix;//鄰接矩陣//使用INF表示兩個頂點不能連通private static final int INF = Integer.MAX_VALUE;public static void main(String[] args) {char[] vertexs = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};//克魯斯卡爾算法的鄰接矩陣int matrix[][] = {/*A*//*B*//*C*//*D*//*E*//*F*//*G*//*A*/ {0, 12, INF, INF, INF, 16, 14},/*B*/ {12, 0, 10, INF, INF, 7, INF},/*C*/ {INF, 10, 0, 3, 5, 6, INF},/*D*/ {INF, INF, 3, 0, 4, INF, INF},/*E*/ {INF, INF, 5, 4, 0, 2, 8},/*F*/ {16, 7, 6, INF, 2, 0, 9},/*G*/ {14, INF, INF, INF, 8, 9, 0}};//大家可以在去測試其它的鄰接矩陣，結(jié)果都可以得到最小生成樹.//創(chuàng)建KruskalCase對象實例KruskalCase kruskalCase = new KruskalCase(vertexs, matrix);//輸出構(gòu)建的kruskalCase.print();kruskalCase.kruskal();}//構(gòu)造器public KruskalCase(char[] vertexs, int[][] matrix) {//初始化頂點數(shù)和邊的個數(shù)int vlen = vertexs.length;//初始化頂點，復制拷貝的方式this.vertexs = new char[vlen];for (int i = 0; i < vertexs.length; i++) {this.vertexs[i] = vertexs[i];} // this.vertexs=vertexs;//會修改原來的//初始化邊,使用的是復制拷貝的方式this.matrix = new int[vlen][vlen];for (int i = 0; i < vlen; i++) {for (int j = 0; j < vlen; j++) {this.matrix[i][j] = matrix[i][j];}}//統(tǒng)計邊的條數(shù)for (int i = 0; i < vlen; i++) {for (int j = i+1; j < vlen; j++) {if (this.matrix[i][j] != INF) {edgNum++;}}}}public void kruskal(){int index=0;//表示最后結(jié)果數(shù)組的索引int[] ends=new int[edgNum];//用于保存"已有最小生成樹"中的每個頂點在最小生成樹中的終點//創(chuàng)建結(jié)果數(shù)組，保存最后的最小生成樹EData[] rets=new EData[edgNum];//獲取圖中所有的邊的集合，一共有12條邊EData[] edges=getEdges();System.out.println("圖的邊的集合"+Arrays.toString(edges)+"共"+edges.length);//按照邊的權(quán)值大小進行排序(從小到大)sortEdges(edges);//遍歷edges數(shù)組，將邊添加到最小生成樹中時，判斷是否準備加入的邊形成了回路，如果沒有，就加入rets，否則不能加入for (int i = 0; i < edgNum; i++) {//獲取到第i條邊的第一個頂點int p1 = getPosition(edges[i].start);//p1=4//獲取到第i條邊的第2個頂點int p2 = getPosition(edges[i].end);//p2=5//獲取p1這個頂點在已有的最小生成樹中的終點int m=getEnd(ends,p1);//獲取p2這個頂點在已有的最小生成樹中的終點int n=getEnd(ends,p2);//是否構(gòu)成回路if(m!=n){//沒有構(gòu)成回路ends[m]=n;//設置m在"已有最小生成樹"中的終點 <E,F>[0,0,0,0,5,0,0,0,0,0,0,0]rets[index++]=edges[i];//有一條邊加入到rets數(shù)組}}//統(tǒng)計并打印最小生成樹，輸入retsSystem.out.println("最小生成樹為");for (int i = 0; i < index; i++) {System.out.println(rets[i]);}}//打印鄰接矩陣public void print() {System.out.println("鄰接矩陣為:");for (int i = 0; i < vertexs.length; i++) {for (int j = 0; j < vertexs.length; j++) {System.out.printf("%10d\t", matrix[i][j]);}System.out.println();}}//對邊進行排序處理,冒泡排序/*** @param edges 邊的集合*/private void sortEdges(EData[] edges) {for (int i = 0; i < edges.length-1; i++) {for (int j = 0; j < edges.length - 1 - i; j++) {if (edges[j].weight > edges[j + 1].weight) {EData temp = edges[j];edges[j] = edges[j+1];edges[j+1] = temp;}}}}/*** @param ch 頂點的值，比如'A','B'* @return 返回的是ch頂點對應的下標，如果找不到，返回-1*/private int getPosition(char ch) {for (int i = 0; i < vertexs.length; i++) {if (vertexs[i] == ch) {//找到return i;}}//找不到，返回-1return -1;}/*** 獲取圖中的邊，放到EData[]中，后面我們需要遍歷該數(shù)組* 是通過matrix鄰接矩陣來獲取* EData 形式[['A','B',12],['B','F',7]...]** @return*/private EData[] getEdges() {int index = 0;EData[] edges = new EData[edgNum];for (int i = 0; i < vertexs.length; i++) {for (int j = i + 1; j < vertexs.length; j++) {if (matrix[i][j] != INF) {edges[index++] = new EData(vertexs[i], vertexs[j], matrix[i][j]);}}}return edges;}/*** 功能：獲取下標為i的頂點的終點，用于后面判斷兩個頂點的終點是否相同* @param ends：數(shù)組就是記錄了各個頂點對應的終點是哪個，ends數(shù)組是在遍歷過程中，逐步形成的* @param i 表示闖入的頂點對應的下標* @return 返回的就是下標為i的這個頂點對應的終點的下標*/private int getEnd(int[] ends,int i){while (ends[i]!=0){i=ends[i];}return i;}}//創(chuàng)建一個類EData,它的對象實例就是表示一條邊 class EData {char start;//邊的一個點char end;//邊的另外一個點int weight;//邊的權(quán)值//構(gòu)造器public EData(char start, char end, int weight) {this.start = start;this.end = end;this.weight = weight;}//重寫toString方法，便于輸出邊的信息@Overridepublic String toString() {return "EData{" +"start=" + start +", end=" + end +", weight=" + weight +'}';} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的克鲁斯卡尔算法(公交站问题)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。