最小生成树——Prim算法

#define N 10			// 定义最大节点数，实际有几个是几个
#define MAXDIST 100		// 最大距离，表示两个节点间不可达, 为了输入方便设置成100，实际可用INT_MAX
// 为了计算方便传入的距离矩阵用指针数组的格式，n是节点数
int Prim(int (*map)[N], int n)
{
	int i, j;
	int minDist, minIndex, totalWeight;
	int *visited, *parent, *dist;	// 分别保存节点的已达标志，父节点，到树的距离

	// 申请空间并清零
	visited = (int *)malloc(n * sizeof(int));
	parent = (int *)malloc(n * sizeof(int));
	dist = (int *)malloc(n * sizeof(int));

	memset(visited, 0, n * sizeof(int));
	memset(parent, 0, n * sizeof(int));
	memset(dist, 0, n * sizeof(int));

	// 初始化，设置节点0为根节点
	visited[0] = 1;
	totalWeight = 0;

	// 初始化未达节点到树的距离
	for (i = 1; i < n; ++i)
	{
		parent[i] = 0;
		dist[i] = map[0][i];
	}

	printf("\nEdge\tWeight\n");

	// n - 1次循环找出n - 1条边
	for (i = 0; i < n - 1; ++i)
	{
		minDist = MAXDIST;
		minIndex = i;

		// 找出到树距离最小的节点
		for (j = 1; j < n; ++j)
		{
			if (visited[j] == 0 && dist[j] < MAXDIST)
			{
				minDist = dist[j];
				minIndex = j;
			}
		}

		if (minIndex == i)		// 所有节点到树的距离都为MAXDIST，说明不是连通图，返回
		{
			printf("This is not a connected graph!\n");
			return MAXDIST;
		}

		// 标记并输出找到的节点和边
		visited[minIndex] = 1;
		totalWeight += minDist;
		printf("%d-->%d\t%3d\n", parent[minIndex], minIndex, map[parent[minIndex]][minIndex]);

		// 更新剩余节点到树的距离
		for (j = 1; j < n; ++j)
		{
			if (visited[j] == 0 && map[j][minIndex] < dist[j])
			{
				parent[j] = minIndex;
				dist[j] = map[j][minIndex];
			}
		}
	}

	printf("\nTotal Weight: %d\n\n", totalWeight);

	return totalWeight;
}