计算最小生成树

一,什么是最小生成树

 


  1,什么是生成树


假设连通图G的一个子图是一棵包括G全部顶点的树,则该子图成为G的生成树。

生成树是含有该连通图所有顶点的一个极小连通子图,它并非唯一的。从不同的顶点出发能够得到不同的子树。含有N个顶点的连通图的生成树有N-1条边。

 

2,怎样求一个连通图的生成树

 

要求一个连通图的生成树仅仅须要从一个顶点出发,做一次深度优先或广度优先的搜索,将所经过的N个顶点和N-1条边连接起来。就形成了一个极小连通子图,也就是一棵生成树。

 

3,最小生成树

 

对一个带权的图,在一棵生成树中。各条边的权值之和为这棵生成树的代价,当中代价最小的生成树成为最小生成树。



二,计算最小生成树的两种算法


 


1Prim算法

 

如果G=V,E)是一个带权图,生成的最小生成树为MinT=(V,T),当中V为顶点的集合。T为边的集合。

 

算法描写叙述:

1。初始化:U={u0},T={}.

当中U为一个新设置的顶点的集合,初始U中仅仅含有顶点u0,这里如果在构造最小生成树时,从顶点u0出发;

 

2,对全部的uU, vV-U)的边中。找一条权最小的边(u',v',将这条边增加到集合T中,将顶点v'增加到集合U中;

 

 

3。假设U=V。则算法结束。否则反复2,3步;






 
























最后,找到V3和包围圈内的最小的边:









2Kruskal算法

 

 

算法描写叙述:

1。设G=V,E),令最小生成树初始状态为仅仅有n个顶点而无边的,非连通图T=V,{}),每一个顶点自成一个连通分量;

2,在E中选代替价最小的边。若该边依附的顶点落在T中不同的连通分量上,则将此边增加到T中。否则。舍去此边,选取下一条代价最小的边。

3,依此类推,反复2,直至T中全部顶点都在同一连通分量上。













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