图的最小生成树
来源:互联网 发布:沪江开心词场网络异常 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 11:32
基本概念
最小生成树(最小支撑树,MST-minimum-cost spanning tree)
图G为带权连通图,MST为一个包含G所有顶点及其(|V|-1) 条边(子集)的自由树:边权和最小;连通!
应用场景:
- 怎样使得在几个城市之间建立的电话网(高速公路)所需线路最短?
- 怎么使连接电路板上一系列接头所需焊接的线路最短?
求解算法
基于贪心策略!
http://www.cnblogs.com/biyeymyhjob/archive/2012/07/30/2615542.html
1. Prim算法
从点集角度出发。复杂度:邻居矩阵:O(|V|^2)
主要思想:从图中任意一个顶点N开始,初始化MST为N。选出与N相关联的边中权最小的一条边,设其连接顶点与另一顶点M。将顶点M和边(N,M)加入到MST中。接下来,选出与顶点N或顶点M相关联的边中权值最小的一条边,设其连接一个新顶点,将这条边和新顶点添加到MST中。反复进行这样的处理,直至MST包含所有顶点。
算法伪代码:
2. Kruskal算法
复杂度:O(|V|log|E|)
算法思想:首先将顶点集分为|V|个等价类,每个等价类包括一个顶点。然后按照权值的大小顺序处理每条边。如果一条边连接属于2个不同等价类的顶点,就把这条边添加到MST中,并把这2个等价类合并成一个(将两个树合并成一个树)。反复执行这个过程直至只剩下一个等价类。
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