①胜利乡有7个村庄(A, B,C,D,E,F,G),现在需要修路把7个村庄连通
②各个村庄的距离用边线表示(权),比如A-B距离5公里
③问:如何修路保证各个村庄都能连通,并且总的修建公路总里程最短?
重点理解createMinTree
中的三层for
循环
public class Main { public static void main(String[] args) { char[] data = {'A','B','C','D','E','F','G'}; int[][] weight = { {10000,5,7,10000,10000,10000,2}, {5,10000,10000,9,10000, 10000,3}, {7,10000,10000,10000,8,10000,10000}, {10000,9,10000,10000,10000,4,10000}, {10000,10000,8,10006,10000,5,4}, {10000,10000,10000,4,5,10000,6}, {2,3,10000,10000,4,6,10000}}; MGraph mGraph = new MGraph(data.length); mGraph.createGraph(data,weight); mGraph.showGraph(); createMinTree(mGraph,0); } /** * * @param mGraph 表示图 * @param startIndex 表示开始的点的下标 比如从A开始,则传0 */ public static void createMinTree(MGraph mGraph,int startIndex){ if (mGraph.vertexNum == 0){ return; } //创建是否访问数组 boolean[] isVisited = new boolean[mGraph.vertexNum]; //全部初始化为 未访问 for (int i = 0;i < mGraph.vertexNum;i++){ isVisited[i] = false; } //将开始的点 设置成 已访问 isVisited[startIndex] = true; //创建遍历到的两个点的下标 int v1 = -1; int v2 = -1; //创建两点间距离,默认不可达 int v1Tov2 = 10000; //总共 遍历mGraph.vertexNum - 1 次,因为是一条边一条边遍历的,生成最小生成树的时候,边的数目==点的数目-1 for (int k = 0;k < mGraph.vertexNum - 1;k++){ //每一次都要遍历 已访问的节点集合 和 未访问的节点集合 //但是这个集合我们没创建出来,所以只能通过遍历所有的点,通过isVisited进行筛选 for (int i = 0;i < mGraph.vertexNum;i++){ for (int j = 0;j < mGraph.vertexNum;j++){ //如果有一个点已经访问,另外一个点没有被访问,且两点间可达或者距离比当前记录的举例还要小 if (isVisited[i] && !isVisited[j] && mGraph.weight[i][j] < v1Tov2){ //将v1Tov2更新 v1Tov2 = mGraph.weight[i][j]; v1 = i; v2 = j; } } } //遍历一次,得到两个点,即一个边,把这个边记录下来 System.out.println("边<"+ mGraph.data[v1] + "," + mGraph.data[v2]+"> 权值:"+ v1Tov2); //然后为下一次遍历做初始化操作 isVisited[v2] = true; v1Tov2 = 10000; } } } //这是图 class MGraph{ //节点数目 int vertexNum; //节点 char[] data; //边的权值 int[][] weight; MGraph(int vertexNum){ this.vertexNum = vertexNum; data = new char[vertexNum]; weight = new int[vertexNum][vertexNum]; } //图的创建 public void createGraph(char[] mData,int[][] mWeight){ if (vertexNum == 0){ return;//节点数目为0 无法创建 } for (int i = 0;i < data.length;i++){ data[i] = mData[i]; } for (int i = 0;i < mWeight.length;i++){ for (int j = 0;j < mWeight.length;j++){ weight[i][j] = mWeight[i][j]; } } } //打印图 public void showGraph(){ if (vertexNum == 0){ return; } for (int[] oneLine: weight){ for (int oneNum: oneLine){ System.out.print(oneNum + " "); } System.out.println(); } } }
结果
边<A,G> 权值:2 边<G,B> 权值:3 边<G,E> 权值:4 边<E,F> 权值:5 边<F,D> 权值:4 边<A,C> 权值:7