Prim的算法，使用优先级队列

Question

我正在尝试使用优先级队列来实现prim的算法。 当我调用offer（）方法时，它给了我一个类强制转换异常，表示顶点不能强制转换为可比对象。 有解决方法吗？

public static Collection<Edge> prims(Graph g, int start) {
            ArrayList<Edge> mst = new ArrayList<Edge>();
            PriorityQueue<Vertex> vertices = new PriorityQueue<Vertex>();
            Vertex startVertex;

        for (Vertex vertex : g.getVertices()) {
            vertices.offer(vertex);
            if (vertex.getId() == start) {
                startVertex = vertex;
            }
        }

        if (!mst.isEmpty()) {
            return mst;
        }

        return null;
    }
}

Answer 1

Prims算法使用边缘的权重来确定最佳路径。 将顶点发布到PriorityQueue将不起作用。

我猜测您的Edge类将通过比较它们的长度来实现Comparable 。

Answer 2

是的：您需要使用Vertex方法来实现Comparable<Vertex> 。

Java的PriorityQueue是堆的实现，该堆具有日志时间插入和最小元素的日志时间删除。 但是，为了使之有意义，您需要具有最小的概念。 这意味着您需要将放在PriorityQueue都设为Comparable ，以便可以比较堆中的两个元素。

可以将非Comparable元素插入PriorityQueue是，您还可以在构造函数中指定一个Comparator ，而不是使用Comparable元素。 因此，可以选择保留Vertex类，但使用适当的构造函数（这也需要您指定初始容量）：

PriorityQueue<Vertex> vertices = new PriorityQueue<Vertex>(11,
    new Comparator<Vertex>() {
        //implement .compare() and .equals()
    });

Answer 3

解决方案是让您的Vertex类实现Comparable ，或者在构造优先级队列时为优先级队列提供一个Comparator 。 Java集合框架需要一种比较顶点的方法（毕竟，将它们放入优先级队列中，并且优先级意味着必须存在一些排序）。