Описание программы
Сама программа включает в себя несколько функций, как:
int get_random_graph(int** graph, int size)
void Prim(int** graph, int n)
void kruskal(int n, int edgescount, int** graph)
Функция 1 необходима для заполнения графа размерности size случайными числами. Функции передаётся в качестве аргументов указатель на матрицу смежности и её размер.
Функция 2 – алгоритм Прима. Функции передаётся в качестве аргументов указатель на матрицу смежности и её размер.
Функция 3 – алгоритм Краскала. Функции передаётся в качестве аргументов указатель на матрицу смежности и её размер.
Приложение
-
#include <iostream> #include <stdlib.h> #include <conio.h> #include <time.h> #include <chrono> #include <fstream> #include <algorithm> #include <vector> #define k1 2 #define INF 1000000000 using namespace std; using namespace chrono; int get_random_graph(int** graph, int size) { int edges = 0; for (int i=0; i<size; i++) edges += (size-i); edges -= 10; for(int i = 0; i < size; i++) graph[i][i] = 0; for(int i = 0; i < size; i++) for(int j = 0; j < size; j++) if(i != j) { int weight = 1 + (rand() % 10); graph[i][j] = graph[j][i] = (weight < 10) ? (weight) : (9999); } for(int i = 0; i < size; i++) for(int j = 0; j < size; j++) if ((graph[i][j]==9999)&&(i>j)) edges--; return edges; } void Prim(int** graph, int n) { int no_edge = 0; int selected[n]; selected[0] = true; int x; int y; while (no_edge < n - 1) { int min = INF; x = 0; y = 0; for (int i = 0; i < n; i++) if (selected[i]) for (int j = 0; j < n; j++) if (!selected[j] && graph[i][j]) if (min > graph[i][j]) { min = graph[i][j]; x = i; y = j; } selected[y] = true; no_edge++; } } void kruskal(int n, int edgescount, int** graph) { std::vector<std::vector<int>>edges(edgescount, std::vector<int>(3)); for (int i = 0; i<n; i++) for (int j = 0; j <n; j++) { edges[i][0] = graph[i][j]; edges[i][1] = i; edges[i][2] = j; } sort(edges.begin(), edges.end()); std::vector<int> comp(n); for (int i = 0; i<n; i++) comp[i] = i; int smt=0; for (auto&edge:edges) { int weight = edge[0]; int start= edge[1]; int end = edge[2]; if (comp[start] != comp[end]) { smt += weight; int a = comp[start]; int b = comp[end]; for (int i = 0; i<n; ++i) if (comp[i] == b) comp[i] = a; } } } int main() { ///Переменные----------------------------------------------------------------/// chrono::nanoseconds totalTime1st; totalTime1st=totalTime1st-totalTime1st; chrono::nanoseconds totalTime2; totalTime2=totalTime2-totalTime2; int times = 1000; int stepcount = 20; int size = 10; float *krask_av = new float[stepcount+1]; float *prim_av = new float[stepcount+1]; ///Ввод----------------------------------------------------------------------/// cout << "Rekomenduetsya vvodit chislo ot 1000\n"; cout << "vvedite kolichestvo povtornih zapuskov: "; cin >> times; ///Подсчет-------------------------------------------------------------------/// for (int i=1; i<=stepcount; i++) { size += k1; cout << "mtx size = " << size << endl; int **mtx3 = new int* [size]; for (int k = 0; k < size; k++) mtx3[k] = new int [size]; int edges = get_random_graph(mtx3, size); for (int j=1; j<=times; j++) { system_clock::time_point start = chrono::system_clock::now(); kruskal(size,edges,mtx3); system_clock::time_point end = chrono::system_clock::now(); chrono::nanoseconds elapsedSeconds = end-start; totalTime1st += elapsedSeconds; start = chrono::system_clock::now(); Prim(mtx3, size); end = chrono::system_clock::now(); elapsedSeconds = end-start; totalTime2 += elapsedSeconds; } totalTime1st/=(times); krask_av[i-1]=totalTime1st.count(); totalTime1st=totalTime1st-totalTime1st; totalTime2/=(times); prim_av[i-1]=totalTime2.count(); totalTime2=totalTime2-totalTime2; for (int k = 0; k < size; k++) delete [] mtx3[k]; } ///Вывод---------------------------------------------------------------------/// cout << "\tkruskal alg\tprim alg\n"; fstream fout ("rez.txt", ios::out); for (int i=1; i<=stepcount; i++) { printf("\t %7.2f \t %7.2f\n" , krask_av[i-1], prim_av[i-1]); fout << krask_av[i-1] << "\t" << prim_av[i-1] << endl; } fout.close(); delete [] krask_av; delete [] prim_av; getch(); return 0; }
Санкт-Петербург
2025