krusal演算法正確性的證明

2021-04-30 23:57:28 字數 410 閱讀 2256

krusal演算法步驟如下:

新建圖g,g中擁有原圖中相同的節點,但沒有邊

將原圖中所有的邊按權值從小到大排序

從權值最小的邊開始,如果這條邊連線的兩個節點於圖g中不在同乙個連通分量中,則新增這條邊到圖g中

重複3,直至圖g中所有的節點都在同乙個連通分量中

為什麼這一定是最小生成樹呢?關鍵還是步驟3中對邊的選取。演算法中總共選取了n-1條邊,每條邊在選取的當時,都是連線兩個不同的連通分量的權值最小的邊,要證明這條邊一定屬於最小生成樹,可以用反證法:如果這條邊不在最小生成樹中,它連線的兩個連通分量最終還是要連起來的,通過其它的連法,那麼另一種連法與這條邊一定構成了環,而環中一定有一條權值大於這條邊的邊,用這條邊將其替換掉,圖仍舊保持連通,但總權值減小了。也就是說,如果不選取這條邊,最後構成的生成樹的總權值一定不會是最小的。

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