最小生成树算法——Prime算法、kruskal算法

两种算法都是用于求带权无向图的最小生成树,最小生成树即代价值最小的树。最小代价有很多实际的应用,比如铺电网连通城市节省造价等。

一、Prime算法

俗称加点法

  • 适用于结点少,但是边数多的图。

算法思想:
在带权连通图中V是包含所有顶点的集合,U是已经在最小生成树中的节点;

  1. 初始时,从图中任意某一顶点v开始,此时集合U={v}(以v到其他顶点的所有边为侯选边);

  2. 在所有u∈U,w∈V-U的边(u,w)∈E中找到一条权值最小的边,将(u,w)这条边加入到已找到边的集合,并且将点w加入到集合U中。

  3. 重复上一操作,当U=V时,就找到了这颗最小生成树。

例:从结点1出发,构造最小生成树。
最小生成树算法——Prime算法、kruskal算法_第1张图片

二、Kruskal算法

俗称加边法

  • 适用于边数多,但是节点少的图;
  • 当边的权值可重复时,最小生成树可能不唯一,但是最小代价值唯一。

算法思想:

  1. 把n个顶点看成n棵独立的树;
  2. 把所有边的权值从小到大排序;
  3. 按权值从小到大选择边,边应该跨立在两颗不同的树之间,使这两棵树合并为一棵树;
  4. 重复3,直到所有结点都在一棵树位置,或者一棵树内有n-1条边。

例:从结点1出发,构造最小生成树。
最小生成树算法——Prime算法、kruskal算法_第2张图片

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