最小生成樹(Prim演算法 Kruskal演算法)

2022-02-20 05:03:13 字數 1165 閱讀 6948

1、最小生成樹(mst)

a、連通圖生成樹包含所有的頂點,並且含盡可能少的邊。權值之和最小的生成樹稱為最小生成樹。

b、生成最小生成樹的演算法主要有prim演算法和kruskal演算法,基於貪心演算法的策略。

c、生成的最小生成樹不一定唯一各邊權值不相同時,最小生成樹唯一。    

2、prim(普里姆)演算法

a、prim演算法適合稠密圖(邊相對於結點更多)

b、初始化是乙個結點。

c、原理:

相當於把所有結點分為兩大類頂點集u(已經確定的結點)和v(未被確定的結點),u和v之間有邊相連,每次找這些邊中最小權值的邊,將該邊對應的v中的結點再新增到u中,繼續重複操作,直到全部結點都為u中的結點。最小生成樹構建完成。prim演算法的生成樹不唯一(每次選擇最小邊的時候,可能存在多條同樣權值的邊可選,此時任意選其一就可以)。

d、因為時間複雜度只和結點數v有關,所以適合稠密圖。時間複雜度是o(|v|2)

3、kruskal(克魯斯卡爾)演算法

a、kruskal演算法適合稀疏圖(結點相對於邊更多)

b、初始化是把所有結點加入到頂點集中,根據要求挑選下一條邊。

c、原理:

相當於把所有邊按照從小到大順序排好,依次從中抽取出最小權值的邊,如果新增乙個邊之後,這個邊和已經確定的邊形成了迴路,則將這個邊捨棄,因為不滿足最小生成樹的要求。直到最後形成n-1條邊(n是總結點數),則構建完成。

其中判斷是否構成迴路利用到了並查集,排序用到sort()函式

d、時間複雜度只與邊有關,所以適合稀疏圖。

其中邊數是|e|,因為演算法中用到了堆排序,堆排序的時間複雜度是log|e|,所以總的時間複雜度是o(|e|log|e|)。

最小生成樹(prim演算法)

最小生成樹是資料結構中圖的一種重要應用,它的要求是從乙個帶權無向完全圖中選擇n 1條邊並使這個圖仍然連通 也即得到了一棵生成樹 同時還要考慮使樹的權最小。prim演算法要點 設圖g v,e 其生成樹的頂點集合為u。把v0放入u。在所有u u,v v u的邊 u,v e中找一條最小權值的邊,加入生成樹...

最小生成樹 Prim演算法

prim 演算法 以領接矩陣儲存 圖g bool b i 表示頂點i是否被訪問,初始化時候memset b,false,sizeof b b 0 value,表示從第0個節點開始。用value i 表示節點i到最小生成樹a中定點的最小距離。例如value 1 a 0 1 int sum記錄權值和 i...

最小生成樹 prim 演算法

一 演算法描述 假設存在連通帶權圖g v,e 其中最小生成樹為t,首先從圖中隨意選擇一點s屬於v作為起始點,並將其標記後加入集合u 中。然後演算法重複執行操作為在所有v屬於u,u屬於v u的邊 v0,u0 屬於e中找一條代價最小的邊並加入集合t,同時將u0併入u,直到u v為止。這是,t中必有n 1...