MST - преобразовать гамильтонов путь в цикл - PullRequest
1 голос
/ 21 июня 2020

У меня есть этот код, чтобы найти минимальное остовное дерево для данного графа. Мне нужно вернуть этот алгоритм, чтобы получить гамильтонов цикл вместо гамильтонова пути. Можете ли вы помочь мне вернуть этот код, чтобы получить гамильтонов цикл? Мне это нужно для задачи коммивояжера. Я попытался удалить и изменить этот фрагмент кода, отвечающий за отбрасывание next_edge, если край вызывает цикл, и добавить дополнительное ребро из вершин 1-2, но когда я его удалил, программа вернет исключение arrayIndexOutOfBoundsException, и когда я изменил if (x! = Y) на if (x == y) или удалить этот условный выходной граф был заполнен на 0. Я очень новичок в программировании и не могу решить эту проблему самостоятельно.

Это код:

import java.util.*;
import java.lang.*;
import java.io.*;

class Graph {
    // A class to represent a graph edge
    class Edge implements Comparable<Edge> {
        int src, dest, weight;


        // Comparator function used for sorting edges
        // based on their weight
        public int compareTo(Edge compareEdge) {
            return this.weight - compareEdge.weight;
        }
    };

// A class to represent a subset for union-find
    class subset {
        int parent, rank;
    };

    int V, E;    // V-> no. of vertices & E->no.of edges
    Edge edge[]; // collection of all edges

// Creates a graph with V vertices and E edges
    Graph(int v, int e) {
        V = v;
        E = e;
        edge = new Edge[E];

        for (int i = 0; i < e; ++i) {
            edge[i] = new Edge();
        }
    }

// A utility function to find set of an element i
// (uses path compression technique)
    int find(subset subsets[], int i) {
        // find root and make root as parent of i (path compression)
        if (subsets[i].parent != i) {
            subsets[i].parent = find(subsets, subsets[i].parent);
        }

        return subsets[i].parent;
    }

// A function that does union of two sets of x and y
// (uses union by rank)
    void Union(subset subsets[], int x, int y) {
        int xroot = find(subsets, x);
        int yroot = find(subsets, y);

        // Attach smaller rank tree under root of high rank tree
        // (Union by Rank)
        if (subsets[xroot].rank < subsets[yroot].rank) {
            subsets[xroot].parent = yroot;

        } else if (subsets[xroot].rank > subsets[yroot].rank) {
            subsets[yroot].parent = xroot;
        }

        // If ranks are same, then make one as root and increment
        // its rank by one
        else {
            subsets[yroot].parent = xroot;
            subsets[xroot].rank++;
        }
    }

// The main function to construct MST using Kruskal's algorithm
    void KruskalMST() {
        Edge result[] = new Edge[V];  // Tnis will store the resultant MST
        int e = 0;  // An index variable, used for result[]
        int i = 0;  // An index variable, used for sorted edges

        for (i = 0; i < V; ++i) {
            result[i] = new Edge();
        }

        // Step 1:  Sort all the edges in non-decreasing order of their
        // weight.  If we are not allowed to change the given graph, we
        // can create a copy of array of edges
        Arrays.sort(edge);

        // Allocate memory for creating V ssubsets
        subset subsets[] = new subset[V];

        for (i = 0; i < V; ++i) {
            subsets[i] = new subset();
        }

        // Create V subsets with single elements
        for (int v = 0; v < V; ++v) {
            subsets[v].parent = v;
            subsets[v].rank = 0;
        }

        i = 0;  // Index used to pick next edge

        // Number of edges to be taken is equal to V-1
        while (e < V - 1) {
            // Step 2: Pick the smallest edge. And increment
            // the index for next iteration
            Edge next_edge = new Edge();
            next_edge = edge[i++];

            int x = find(subsets, next_edge.src);
            int y = find(subsets, next_edge.dest);

            // If including this edge does't cause cycle,
            // include it in result and increment the index
            // of result for next edge
            if (x != y) {
                result[e++] = next_edge;
                Union(subsets, x, y);
            }

            // Else discard the next_edge
        }

        // print the contents of result[] to display
        // the built MST
        System.out.println("Following are the edges in " +
                           "the constructed MST");

        for (i = 0; i < e; ++i)
            System.out.println(result[i].src + " -- " +
                               result[i].dest + " == " + result[i].weight);
    }

// Driver Program
    public static void main (String[] args) {

        /* Let us create following weighted graph
                 10
            0--------1
            |  \     |
           6|   5\   |15
            |      \ |
            2--------3
                4       */
        int V = 4;  // Number of vertices in graph
        int E = 5;  // Number of edges in graph
        Graph graph = new Graph(V, E);

        // add edge 0-1
        graph.edge[0].src = 0;
        graph.edge[0].dest = 1;
        graph.edge[0].weight = 10;

        // add edge 0-2
        graph.edge[1].src = 0;
        graph.edge[1].dest = 2;
        graph.edge[1].weight = 6;

        // add edge 0-3
        graph.edge[2].src = 0;
        graph.edge[2].dest = 3;
        graph.edge[2].weight = 5;

        // add edge 1-3
        graph.edge[3].src = 1;
        graph.edge[3].dest = 3;
        graph.edge[3].weight = 15;

        // add edge 2-3
        graph.edge[4].src = 2;
        graph.edge[4].dest = 3;
        graph.edge[4].weight = 4;

        graph.KruskalMST();
    }
}
...