题目描述:为促进全球更好互联互通,亚投行拟在一带一路沿线国家建设高铁运输网,请查阅相关资料
画出沿线国家首都或某些代表性城市的连通图,为其设计长度最短或造价最低的高铁建设方案。
要求:抽象出的图中顶点不少于10个,边不少于15条,边的权值代表各国家城市间的高铁长度或造价
(假设1公里高铁的造价为人民币1亿元)。
操作提示::
(1) 抽象出无向网: 画出代表各个国家城市名、城市之间连通线路及其造价的无向网;
(2)输入初始数据:首先从终端分别输入顶点及边的总数,然后输入各顶点名(各个国家城市的名
称),再输入顶点之间的连通线路及其权值(相关城市名、长度或造价),建立无线网(建议:为节省
输入时间和测试数据准确性,采用读入文本文件的方式输入原始数据);
(3)求解最小生成树: 利用普里姆(Prim)算法或克鲁斯卡尔(Kruskal)算法求解连通图的最小生
成树;
(4)输出最小生成树:以<城市名1,城市名2, 长度或造价>方式依次输出连通所有城市的高铁网最短
长度或最低造价的建设方案。
有没有会这个问题的,C语言版
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资源补给站 2024-12-05 15:11关注为了设计一带一路沿线国家的高铁运输网,我们需要构建一个无向图,并使用最小生成树算法来找到最短长度或最低造价的高铁建设方案。以下是详细步骤:
步骤一:抽象出无向网
我们需要抽象出一个无向图,其中顶点代表各个国家的城市,边代表城市之间的连通线路,边的权值表示高铁的长度或造价。假设每公里高铁的造价为人民币1亿元。步骤二:输入初始数据
输入顶点和边的总数:首先从终端输入顶点(城市)和边(线路)的总数。
输入顶点名:然后输入各个顶点(城市)的名称。
输入边及其权值:接下来输入各顶点之间的连通线路及其权值(即城市名、长度或造价)。为了节省输入时间和提高数据准确性,建议通过读取文本文件的方式输入原始数据。
步骤三:求解最小生成树
我们可以使用普里姆(Prim)算法或克鲁斯卡尔(Kruskal)算法来求解最小生成树。最小生成树的目标是确保所有顶点都被连通,同时使总路径长度或造价最小。普里姆算法:从任意一个顶点开始,逐步添加边到生成树中,每次选择连接生成树和未加入生成树的顶点之间权值最小的边。
克鲁斯卡尔算法:将所有的边按权值从小到大排序,然后依次加入到生成树中,只要加入这条边不会形成环路即可。
步骤四:输出最小生成树
输出最小生成树的结果,以<城市名1,城市名2, 长度或造价>的方式依次输出所有城市的高铁网最短长度或最低造价的建设方案。#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX_VERTICES 100 // 定义邻接矩阵 int graph[MAX_VERTICES][MAX_VERTICES]; int vertices, edges; // 初始化图 void initGraph() { vertices = 10; // 假设有10个城市 edges = 15; // 假设有15条线路 for (int i = 0; i < vertices; i++) { for (int j = 0; j < vertices; j++) { graph[i][j] = 0; } } } // 输入图的边和权值 void inputGraph() { int u, v, weight; printf("请输入边的数量: "); scanf("%d", &edges); for (int i = 0; i < edges; i++) { printf("请输入第%d条边的两个顶点和权重(格式: u v weight): ", i+1); scanf("%d %d %d", &u, &v, &weight); graph[u][v] = weight; graph[v][u] = weight; // 无向图 } } // 使用普里姆算法求最小生成树 void primMST() { int parent[MAX_VERTICES]; int key[MAX_VERTICES]; int mstSet[MAX_VERTICES]; for (int i = 0; i < vertices; i++) { key[i] = INT_MAX; mstSet[i] = 0; } key[0] = 0; parent[0] = -1; for (int count = 0; count < vertices - 1; count++) { int u = minKey(key, mstSet); mstSet[u] = 1; for (int v = 0; v < vertices; v++) { if (graph[u][v] && !mstSet[v] && graph[u][v] < key[v]) { parent[v] = u; key[v] = graph[u][v]; } } } printMST(parent, graph); } // 打印最小生成树 void printMST(int parent[], int graph[][]) { printf("Edge \tWeight\n"); for (int i = 1; i < vertices; i++) { printf("%d - %d \t%d\n", parent[i], i, graph[i][parent[i]]); } } int main() { initGraph(); inputGraph(); primMST(); return 0; }通过上述步骤和代码框架,我们可以设计出一个满足要求的高铁建设方案,确保所有城市之间以最低造价实现互联互通。
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