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  • 最小生成树-Prim和Kruskal

    1、先来了解概念

    首先这是图的最小生成树(加权图)

    在学习最小生成树之前需要先明确几个重要概念。
    (1)连通图:在无向图中,若任意两个顶点与都有路径相通,则称该无向图为连通图。
    (2)强连通图:在有向图中,若任意两个顶点与都有路径相通,则称该有向图为强连通图。
    (3)连通网:在连通图中,若图的边具有一定的意义,每一条边都对应着一个数,称为权;权代表着连接连个顶点的代价,称这种连通图叫做连通网。
    (4)生成树:一个连通图的生成树是指一个连通子图,它含有图中全部n个顶点,但只有足以构成一棵树的n-1条边。一颗有n个顶点的生成树有且仅有n-1条边,如果生成树中再添加一条边,则必定成环。
    (5)最小生成树:在连通网的所有生成树中,所有边的代价和最小的生成树,称为最小生成树。

     最小生成树,就是典型的贪心算法

    2、Prim算法

    此算法可以称为“加点法”,每次迭代选择代价最小的边对应的点,加入到最小生成树中。算法从某个顶点s开始,逐渐长大覆盖整个连通网的所有顶点。

    有两个顶点集

    步骤:

    (1)图的所有顶点集合为V;初始令集合u={s},v=Vu={s},v=V−u;

    (2)在两个集合u,v能够组成的边中,选择一条代价最小的边(u0,v0),加入到最小生成树中,并把v0并入到集合u中。

    (3)重复上述步骤,直到最小生成树有n-1条边或者n个顶点为止。

     

     3.Kruskal算法

    此算法可以称为“加边法”,初始最小生成树边数为0,每迭代一次就选择一条满足条件的最小代价边,加入到最小生成树的边集合里。
    1. 把图中的所有边按代价从小到大排序
    2. 把图中的n个顶点看成独立的n棵树组成的森林;
    3. 按权值从小到大选择边,所选的边连接的两个顶点ui,vi应属于两颗不同的树,则成为最小生成树的一条边,并将这两颗树合并作为一颗树。
    4. 重复(3),直到所有顶点都在一颗树内或者有n-1条边为止。

     

     

    参考:

    算法导论--最小生成树(Kruskal和Prim算法)

    数据结构与算法——最小生成树

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/GumpYan/p/14053376.html
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