public static Graph <VisVertex> GetMstPrim(Graph <VisVertex> graph)
{
if (!graph.IsConnected)
{
throw new Exception("Граф не связен");
}
Random rnd = new Random();
bool[] inMST = new bool[graph.Order];
//Создаем логический массив для проверки вхождения вершин в МОД
List <Vertex <VisVertex> > verticesMST = graph.VerticesClone;
//Создаем список вершин МОД
List <Edge <VisVertex> > edgesMST = new List <Edge <VisVertex> >();
//Создаем список ребер МОД
var adjVertexSortLists = GetAdjLists(graph);
//Создаем сортированные списки смежности для вершин графа
var adjVertexSortListMST = new AdjVertexSortedList();
//Создаем пустой сортированный список смежности для всего МОД
int firsrVertex = rnd.Next(0, graph.Order);
//Выбираем случайную вершину для начала построения МОД
inMST[firsrVertex] = true;
//Отмечаем произвольную вершину, как включенную в МОД
adjVertexSortListMST = adjVertexSortListMST.Union(
adjVertexSortLists[firsrVertex], inMST);
//Объединяем список смежности МОД и список смежности выбраной вершины
//(при объединении сортировка поддерживается)
for (int i = 0; i < graph.Order - 1; i++)
//Цикл для построения МОД, шагов по количеству вершин - 1
{
Edge <VisVertex> edge2Add = adjVertexSortListMST.ExtractMinWeightEdge();
//выбираем из списка смежности МОД ребро минимального веса
AddEdge(edge2Add, verticesMST, edgesMST);
//Добавляем ребро мнимального веса в МОД
inMST[edge2Add.V2Id] = true;
//Отмечаем присоединенную вершину, как включенную в МОД
adjVertexSortListMST = adjVertexSortListMST.Union(
adjVertexSortLists[edge2Add.V2Id], inMST);
//Объединяем списки смежности МОД и последней добавленной вершины
//(при этом ребра внутри МОД удаляются)
}
if (edgesMST.Count != graph.Order - 1)
{
throw new Exception("Ошибка МОД не найдено");
}
return(new Graph <VisVertex>(verticesMST, edgesMST));
}
public async void PrimsAlgorithmVisAsync(Color mstColor, bool startFrom0)
{
if (!graph.IsConnected)
{
visualisator.Print("Остовное дерево не может быть построено. Граф не связен!");
visualisator.ApEndLog("Остовное дерево не может быть построено. Граф не связен!");
return;
}
form.BlockTabControl();
int mstWeight = 0;
bool[] inMST = new bool[graph.Order];
//Создаем логический массив для проверки вхождения вершин в МОД
List <Edge <VisVertex> > edgesMST = new List <Edge <VisVertex> >();
//Создаем список ребер МОД
var adjVertexSortLists = GetAdjLists(graph);
//Создаем сортированные списки смежности для вершин графа
var adjVertexSortListMST = new AdjVertexSortedList();
//Создаем пустой сортированный список смежности для всего МОД
int firsrVertex = startFrom0 ? 0 : rnd.Next(0, graph.Order);
//Выбираем случайную вершину для начала построения МОД
inMST[firsrVertex] = true;
//Отмечаем произвольную вершину, как включенную в МОД
visualisator.SetVertexColor(firsrVertex, mstColor);
visualisator.Print(startFrom0 ?
"Начиная с нулевой вершины" : "Начальная вершина выбрана произвольно");
visualisator.ApEndLog(startFrom0 ?
"Начиная с нулевой вершины" : "Произвольный выбор начальной вершины МОД.");
await Task.Delay(SleepInterval);
adjVertexSortListMST = adjVertexSortListMST.Union(
adjVertexSortLists[firsrVertex], inMST);
//Объединяем список смежности МОД и список смежности выбраной вершины
//(при объединении сортировка поддерживается)
for (int i = 0; i < graph.Order - 1; i++)
//Цикл для построения МОД, шагов по количеству вершин - 1
{
Edge <VisVertex> edge2Add = adjVertexSortListMST.ExtractMinWeightEdge();
//выбираем из списка смежности МОД ребро минимального веса
edgesMST.Add(edge2Add);
//Добавляем ребро мнимального веса в МОД
inMST[edge2Add.V2Id] = true;
//Отмечаем присоединенную вершину, как включенную в МОД
mstWeight += edge2Add.Weight;
adjVertexSortListMST = adjVertexSortListMST.Union(
adjVertexSortLists[edge2Add.V2Id], inMST);
//Объединяем списки смежности МОД и последней добавленной вершины
//(при этом ребра внутри МОД удаляются)
visualisator.ApEndLog($"Шаг {i + 1}. Выбираем ребро минимального веса, " +
$"соединяющее вершину внутри и вне МОД - {edge2Add}");
visualisator.SetEdgeColor(edge2Add, mstColor);
visualisator.SetVertexColor(edge2Add.V2Id, mstColor);
visualisator.Print($"Добавление к МОД смежного ребра минимального веса. " +
$"Всего ребер {edgesMST.Count}. Общий вес {mstWeight}.");
visualisator.PrintDataStructuresPrim(adjVertexSortLists, adjVertexSortListMST);
await Task.Delay(SleepInterval);
}
if (edgesMST.Count != graph.Order - 1)
{
throw new Exception("Ошибка МОД не найдено");
}
else
{
visualisator.Print(
$"Минимальное остовное дерево построено. Общий вес {mstWeight}.");
visualisator.ApEndLog(
$"Минимальное остовное дерево построено. Общий вес {mstWeight}.");
visualisator.PrintDataStructuresPrim(adjVertexSortLists, adjVertexSortListMST);
}
form.UnBlockTabControl();
}
