資料結構(最小生成樹)

2021-08-10 22:15:41 字數 1196 閱讀 8064

對於乙個無相連通網,他的所有生成樹中必有一棵邊的權值總和最小的生成樹,稱之為最小代價生成樹,簡稱最小生成樹。

最小生成樹必須滿足三個條件:

1>構造的最小生成樹必須包括n個頂點;

2>構造的最小生成樹有且僅有n-1條邊;

3>構造的最小生成樹中不存在迴路。

普利姆演算法(prim)

假設g=(v,e)為一無向連通網,其中,v為網中頂點的集合,e為網中邊的集合。設定兩個新的集合u和t,其中,u為g的最小生成樹的頂點的集合,t為g的最小生成樹的邊的集合。普里姆演算法的思想是:令集合u的初值為u=(假設構造最小生成樹時從頂點u1開始),集合t的初值為t={}。從所有的頂點 u∈u 和頂點 v∈v-u 的帶權邊中選出具有最小權值的邊(u,v),將 頂點 v 加入集合 u 中,將邊(u,v)加入集合 t 中。如此不斷地重複直到 u=v 時,最小生成樹構造完畢。此時,集合 u 中存放著最小生成樹的所有頂點,集合t中存放著最小生成樹的所有邊。

對於鄰接矩陣實現的圖,prim演算法:

public

int prim()

lowcost[0] = 0;

closevex[0] = 0;

for (int i = 0; i < nodes.length; i++)

++j;

}lowcost[k] = 0;

for (j = 1; j < nodes.length; j++)

克魯斯卡爾演算法(kruskal)第一步:首先比較網中所有邊的權值,找到最小的權值的邊(d,e),加入到生成樹的邊集te中,te=。

第二步:再比較圖中除邊(d,e)的邊的權值,又找到最小權值的邊(a,d)並且不會形成迴路,加入到生成樹的邊集te中,te=。

第三步:再比較圖中除te以外的所有邊的權值,找到最小的權值的邊(a,b) 並且不會形成迴路,加入到生成樹的邊集te中,te=。

第四步:再比較圖中除te以外的所有邊的權值,找到最小的權值的邊(e,c) 並且不會形成迴路,加入到生成樹的邊集te中,te=。此時,邊集te中已經有n-1條邊,所以求圖6.15(a)的無向連通網的最小生成樹的過程已經完成,如圖6.16所示。這個結果與用普里姆演算法得到的結果相同。

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