基于MATLAB的图论算法工具箱——最短路与最小生成树建模辅助系统
项目介绍
本项目是一个专为数学建模设计的MATLAB图论算法工具箱,集成了最短路径和最小生成树两大核心算法模块。系统通过直观的可视化界面展示算法执行过程,支持多种经典图论算法,帮助用户深入理解算法原理并进行方案优化。工具箱特别适合数学建模参赛者进行算法验证、性能分析和方案比较。
功能特性
算法支持
- 最短路径算法:Dijkstra算法(单源最短路径)、Floyd-Warshall算法(全源最短路径)
- 最小生成树算法:Prim算法、Kruskal算法
数据处理
- 支持邻接矩阵输入(加权/非加权图)
- 支持节点数量和边信息文本文件导入
- 可设置算法参数(起始节点、权重阈值等)
- 支持有向图/无向图、连通图/非连通图类型选择
可视化与分析
- 算法执行过程动态演示
- 路径和生成树结果可视化展示
- 算法性能分析报告(时间复杂度和空间复杂度)
- 多算法对比分析功能
输出功能
- 最短路径结果(路径序列与总权重)
- 最小生成树边集合与总权重
- 支持结果导出为MAT文件或Excel格式
使用方法
- 启动系统:运行主程序文件进入图形用户界面
- 输入图数据:通过邻接矩阵或文件导入方式输入图结构
- 选择算法:根据需求选择最短路径或最小生成树算法
- 设置参数:配置算法相关参数(如起始节点、图类型等)
- 执行计算:运行算法并观察可视化过程
- 分析结果:查看算法结果和性能分析报告
- 导出数据:将计算结果保存为所需格式
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 软件环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 必要工具箱:MATLAB图形界面工具箱
文件说明
主程序文件实现了系统的核心控制逻辑,包括图形用户界面的初始化与布局、用户输入数据的验证与处理、各类图论算法的调度执行、计算过程与结果的可视化展示、性能分析数据的生成与呈现,以及结果导出功能的统一管理。该文件作为整个系统的入口点,协调各功能模块的协同工作,确保用户操作的流畅性和系统运行的稳定性。