图Graph及相关算法(Dijkstra,Kruskal)

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目录

无向图

有向图

邻接矩阵

邻接表

图的bfs,dfs

二部图(二分图)

有向无环图(DAG)

拓扑排序(Topological Sort)

AOV网

迪杰斯特拉Dijkstra

最小生成树

克鲁斯卡尔:Kruskal

普里姆:prim


图是多对多关系,是顶点和边的二元组和。

无向图

1.依附关系:边(v1,v2)依附于顶点v1,v2。

2.完全图:所有可能的边都存在C_{n}^{2}

3.路径:一个点到另一个点的边。

4.简单路径:除起点终点可能相同外,其他点不允许重复出现。

5.连通:有路径可通。(有n个点,可能联通需要n-1条边,一定能联通C_{n-1}^{2}+1,拿掉一个点完全联通图+1)

6.连通图:图中所有点之间均有路径可通。

7.子图:子图顶点集合\epsilon原顶点集合,边集合\epsilon边集合。

8.极大连通子图(连通分量):画圈的就是。

有向图

1.连通图:相异成对顶点间路径可通。

2.极大连通子图(强连通分量):成对顶点间均有路径可通。

3.用。

邻接矩阵

边多适用,唯一。

12345
101110
210101
311011
410101
501110

邻接表

边少适用,不唯一。

图的bfs,dfs

图的创建:(1)顶点个数(2)申请并初始化(3)放边

DFS:(1)标记数组(2)遍历:1.打印顶点2.标记(3)标记邻接点,找邻接的未处理过的同(2)

BFS:(1)Queue(2)标记初始化(3)起始顶点入队标记(4)处理:弹出,打印,遍历邻接点,未处理邻接点入队,标记,等待处理重复(4)

#include
#include
#include
using namespace std;
typedef struct node
{ 
	int nedge;
	int nV;
	int* pjuzhen;
}Graph;
Graph* Create()
{
	Graph* pGraph = (Graph*)malloc(sizeof(Graph));
	//顶点个数,边的条数
	int nv, ne;
	cin >> nv >> ne;
	pGraph->nedge = ne;
	pGraph->nV = nv;
	pGraph->pjuzhen = (int*)malloc(sizeof(Graph) * nv * nv);
	memset(pGraph->pjuzhen, 0, sizeof(Graph) * nv * nv);
	for (int i = 0; i > v1 >> v2;
		if (v1>=1&& v1=1&&v2pjuzhen[(v1 - 1) * nv + v2 - 1] == 0)
		{
			pGraph->pjuzhen[(v1 - 1) * nv + v2 - 1] = 1;
			pGraph->pjuzhen[(v2 - 1) * nv + v1 - 1] = 1;
		}
		else i--;
	}
	return pGraph;
}
void DFSGraph(Graph* pGraph, int fir, int* pMark)
{
	cout pjuzhen[(fir - 1) * pGraph->nV + i] == 1 && pMark[i] == 0)
		{
			DFSGraph(pGraph, i + 1, pMark);
		}
	}
}
void BFS(Graph* pGraph, int fir)
{
	if (pGraph == NULL || firpGraph->nV)return;
	int* pMark = NULL;
	pMark = (int*)malloc(sizeof(int) * pGraph->nV);
	memset(pMark, 0, sizeof(int) * pGraph->nV);
	queueq;
	q.push(fir);
	pMark[fir - 1] = 1;
	while (!q.empty())
	{
		fir = q.front();
		q.pop();
		cout pjuzhen[(fir - 1) * pGraph->nV + i] == 1 && pMark[i] == 0)
			{
				q.push(i + 1);
				pMark[i] = 1;
			}
		}
	}free(pMark);
	pMark = NULL;
}
void DFS(Graph* pGraph,int fir)
{
	if (pGraph == NULL || fir pGraph->nV)return;
	int* pMark=NULL;
	pMark = (int*)malloc(sizeof(int)*pGraph->nV);
	memset(pMark, 0, sizeof(int) * pGraph->nV);
	DFSGraph(pGraph, fir, pMark);
	free(pMark);
	pMark = NULL;
}
int main()
{
	Graph* p = Create();
	for (int i = 0; i nV * p->nV; i++)
	{
		if (i % p->nV == 0)cout 0,7,6,0}                 (找数最小不为0的点)0,7,6,0}           (v3-v2为5,5+60,7,6,16}    (v2-v4为9,9+7=16)h2 id="%E6%9C%80%E5%B0%8F%E7%94%9F%E6%88%90%E6%A0%91" 最小生成树/h2 
h3 id="%E5%85%8B%E9%B2%81%E6%96%AF%E5%8D%A1%E5%B0%94%EF%BC%9AKruskal"克鲁斯卡尔:Kruskal/h3 
p按路径长度从小到大排序,如果两点已经连通就跳过。/p 
p例:/p 
pimg alt="" height="246" src="https://img-blog.csdnimg.cn/direct/ae525244ce3a487e88196c1e1d775559.png" width="425" //p 
p先是3,4,5,6路径连上。/p 
pimg alt="" height="259" src="https://img-blog.csdnimg.cn/direct/5cfe3b0ae25d49c1a33ce0be3d0870b6.png" width="433" //p 
p由于v4,v7已经联通所以跳过11。/p 
p连上15,20,结束。/p 
pimg alt="" height="237" src="https://img-blog.csdnimg.cn/direct/f8706757066a4ff798302a2f8f2617a7.png" width="431" //p 
h3 id="articleContentId"普里姆:prim/h3 
p假设从v1节点寻找。/p 
pv1-v3,v1-v4,v1-v8中v1->v8最小。 

v1->v3,v1->v4,v8->v7中v8->v7最小,所以选v8->v7。

v1->v3,v1->v4,v7->v4,v7->v6中,v1->v4最小,选v1->v4。

v1->v3,v4->v3,v4->v5,v4->v6,v7->v6中,v4->v3最小,选v4->v3。

后续同理(由于v4,v7已经连通所以看下一个15)。

结果

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