演算法分析與設計第一次作業

2021-10-25 22:09:59 字數 871 閱讀 3588

1.問題

(1)舉乙個例項,畫出採用prim演算法構造最小生成樹的過程,並編寫演算法。

(2)舉乙個例項,畫出採用kruskal演算法構造最小生成樹的過程,並編寫演算法。

2.解析

定義無向加權圖的生成樹代價為樹中所有邊的代價(權值)之和。最小代價生成樹是具有最小代價的生成樹。求無向連通圖的最小代價生成樹,這裡分別應用prim演算法、kruskal演算法,這兩種演算法的設計技術都屬於貪心法。用貪心法求解優化問題,最優解是在一系列求解步驟的最後得出的,每一步求解都在當前所有可能的選取中(按某種判據)做最優選取。對於最小代價生成樹問題,目標判據為最小代價,應滿足如下限定:

(1)只選圖**現的邊;

(2)只選n-1條邊;

(3)不選構成環路的邊。

prim演算法:

任意選定開始節點可。選一條最小代價的邊(u,v)加入t,使t∪還是棵樹,重複這樣的選邊以及插入過程,直到t中包括n-1條邊為止。

畫出最小生成樹的過程例項:

kruskal演算法:

構造最小代價生成樹t的 kruskal演算法。邊按權值非遞減的順序每一次向t中加入一條邊,保證每次加入的邊都不構成環路。

畫出最小生成樹的過程例項:

3.設計

(1)prim演算法:

(2)kruskal演算法:

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