这个问题可以解决几个村庄之间修路的问题,比如有A,B,C,D,E,F,G这7个村庄和其中一些村庄的路程距离问题,这个时候需要在这几个村庄之间修路,这条路必须可以使每一个村庄能够达到其他村庄,并且这条路的总距离最短,对于这个问题我们可以将已经告诉的村庄的距离进行排序,然后从里面从小到大取出一条路,如果取出来的这条路和已经选取的路没有构成回路(这里判断思路优点难以理解),则加入结果集,直到取出所有的路段
public class KruskalTest {
public static void main(String[] args) {
int INF = Integer.MAX_VALUE;
char[] vertexs = {'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G'};
int[][] edges = {
{0, 12, INF, INF, INF, 16, 14 },
{12, 0, 10, INF, INF, 7, INF },
{INF, 10, 0, 3, 5, 6, INF },
{INF, INF, 3, 0, 4, INF,INF },
{INF, INF, 5, 4, 0, 2, 8 },
{16, 7, 6, INF, 2, 0, 9 },
{14, INF, INF, INF, 8, 9, 0 },
};
MinTree minTree = new MinTree(vertexs,edges);
minTree.generateMinTree();
minTree.showMinTree();
}
}
class MinTree{
private int verCount; //定点总数
private int edgeCount; //路段总数
private char[] vertexs; //定点集合
private int[][] edges; //初识邻接矩阵
private List<EData> allEdge; //所有路段
private List<EData> res; //结果集路段
private int[] ends; //这个是判断有没有构成回路的数组
public MinTree(char[] vertexs, int[][] edges) {
this.vertexs = vertexs;
this.edges = edges;
verCount = vertexs.length;
allEdge = new ArrayList<>();
res = new ArrayList<>();
ends = new int[verCount];
for(int i = 0; i < verCount; i++){ //将路段添加道级和,便于操作
for(int j=0; j < i; j++){
allEdge.add(new EData(j, i, edges[i][j]));
}
}
edgeCount = allEdge.size();
Collections.sort(allEdge);
}
public void generateMinTree(){
for (int i = 0; i < edgeCount; i++) {
int first = allEdge.get(i).start;
int second = allEdge.get(i).end;
int firstEnd = getEnd(first);
int secondEnd = getEnd(second);
if(firstEnd != secondEnd){ //如果两个顶点的最远距离不同,则不会构成回路
res.add(allEdge.get(i));
ends[firstEnd] = secondEnd; //这里其实和我们构建路段EData有关系的,添加到集合的路段里start总数较小的字母,而end总是较大的字母,再根据getEnd函数进行分析,如果一条路段将添加到结果集,则start总是较小的字母,所以较小的字母(start)的最远路程应该是较大字母(end)最远距离
System.out.println("-----");
}
System.out.println("EData{<" + vertexs[first] + ", " + vertexs[second] + "> = " + allEdge.get(i).weight + '}');
}
}
public void showMinTree(){
for (int i = 0; i < res.size(); i++) {
System.err.println("EData{<" + vertexs[res.get(i).start] + ", " + vertexs[res.get(i).end] + "> = " + res.get(i).weight + '}');
}
}
private int getEnd(int endIndex){ //获取一个定点的最远路程,不是说距离的大小,而是说A,B,C,D,E,F,G,比如说A达到了F,而C达到了G,则C的最远路程最远,也可以看成离终点最近
while (ends[endIndex] != 0){ //,刚开始A点的最远距离可能是B,而B点的最远距离是F,则A点的最远距离就是F
endIndex = ends[endIndex];
}
return endIndex;
}
}
class EData implements Comparable<EData>{ //边(路段)对象
public int start;
public int end;
public int weight;
public EData(int start, int end, int weight) {
this.start = start;
this.end = end;
this.weight = weight;
}
@Override
public String toString() {
return "EData{<" + start + ", " + end + "> = " + weight + '}';
}
@Override
public int compareTo(EData o) {
return this.weight - o.weight;
}
}