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最小生成两种方法(Kruskal算法和Prim算法

生成:一个连通图生成是指一个连通子图,它含有图中全部n个顶点,但只有足以构成一棵n-1条边。一颗有n个顶点生成有且仅有n-1条边,如果生成中再添加一条边,则必定成环。...最小生成:在连通网所有生成中,所有边代价和最小生成,称为最小生成。 ?...下面介绍两种最小生成算法 1.Kruskal算法算法可以称为“加边法”,初始最小生成边数为0,每迭代一次就选择一条满足条件最小代价边,加入到最小生成边集合里。...把图中所有边按代价从小到大排序; 把图中n个顶点看成独立n棵组成森林; 按权值从小到大选择边,所选边连接两个顶点ui,viui,vi,应属于两颗不同,则成为最小生成一条边,并将这两颗合并作为一颗...重复(3),直到所有顶点都在一颗内或者有n-1条边为止。 ? 2. Prim算法算法可以称为“加点法”,每次迭代选择代价最小边对应点,加入到最小生成中。

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    Java实现最小生成算法之Kruskal算法

    最近做大题目主要运用都是数据结构方面的题,既有之前最短路径相关算法,也有现在最小生成,这里先讲解Kruskal算法,主要是我先在刚会这个,prim算法,明天再看。...Kruskal算法算法其实和之前djs算法有点类似,主要还是每次循环找出局部最优解,也就是最小权重那条路,一次寻找即可,这里作者一开始俊德实现起来并不麻烦,但之后发现,循环找出最优解不是最麻烦,大不了每次排序...如果只是单纯按照权重来选择,肯定是这样选择1—>2,1—>4,2—>4,这样的话会出现两个问题,第一个就是出现了环即1—>2—>4—>1这样显然是不行,第二问题就是,这样选择出来点事不全,缺少了...接下来就是最简单最小生成以及并查集代码了: import java.util.Arrays; import java.util.HashSet; import java.util.Scanner;...value.start+1)+"--->"+(value.end+1)); } } static class node implements Comparable//创建一个内部类并且实现

    2.2K40

    Prim算法生成最小生成

    最小生成 对于一个图,我们可以把它转换成一颗(联通图)或者是多棵(非联通)。 对于一个带权值联通图,最小生成就是它所有生成中边权值和最小生成。...Prim算法  Prim算法就是一种用来生成最小生成算法。 由一个带权值联通图到一个最小生成过程,其实就是从图所有边中挑出一部分边用来组成过程,所以关键在于如何挑选边。...对于Prim算法,它具体操作是这样: 对于给定一个起点节点(Prim算法必须给它一个起点),先找出这个节点连接所有节点所组成边中权值最小边,作为最小生成第一条被挑选出来边,现在我们有两个节点了对吧...然后以这两个节点为基础,继续找出这两个点连接所有节点所组成边中权值最小边,同时这个查找过程,需要注意不能找已经连起来节点,具体体现在代码实现上就是每找到节点就标记一下。 看过程图:

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    最小生成算法

    这是百度百科上一张有权图图片,和无权图相比多了边权值。Ok,那么最小生成算法是什么呢?...求最小生成算法主要有两种:克鲁斯卡尔(Kruskal)算法和普里姆(Prim)算法。...下面一一介绍这两种算法: Kruskal 算法思想,简单来说,就是如果一个图有 n 个顶点,选出总权值最小并且不会构成回路 n-1 条边使得图中任意两个顶点都能通过这 n-1 条边中若干条边连通...对于 Kruskal 算法实现,既然要选择选择 n-1 条边并且边总权值最小,那么我们可以先对这个图所有边按权值进行从小到大排序,然后依次选择边。...下面我们来看一下 Prim 算法核心思想: 我们换个角度思考一下:既然最后我们需要最小生成一定要有 n 个顶点,那么我们直接向这个最小生成加入图顶点就行了。

    2.6K20

    最小生成Kruskal算法

    定义: 一个有 n 个结点连通图生成是原图极小连通子图,且包含原图中所有 n 个结点,并且有保持图连通最少边。...[1] 最小生成可以用kruskal(克鲁斯卡尔)算法或prim(普里姆)算法求出。...Kruskal算法简述: 假设 WN=(V,{E}) 是一个含有 n 个顶点连通网,则按照克鲁斯卡尔算法构造最小生成过程为:先构造一个只含 n 个顶点,而边集为空子图,若将该子图中各个顶点看成是各棵树上根结点...之后,从网边集 E 中选取一条权值最小边,若该条边两个顶点分属不同,则将其加入子图,也就是说,将这两个顶点分别所在两棵合成一棵;反之,若该条边两个顶点已落在同一棵树上,则不可取,而应该取下一条权值最小边再试之...forest.add(item) edges = sorted(edges, key=lambda element: element[2]) num_sides = len(nodes)-1 # 最小生成边数等于顶点数减一

    1.9K20

    最小生成算法实现与分析:Prim 算法,Kruskal 算法

    非强连通图极大连通子图叫做强连通分量; 最小生成:一个有n个节点连通图生成是原图极小连通子图,且包含了原图中所有n个节点,并且有保持图连通最少边;最少生成可以使用Kruskal算法和...加入到Vnew之中; 重复上述步骤,直到Vnew包含所有的点; 证明:假设权值最小边不在最小生成中,此时将权值最小边加入生成中,必然会构成一个回路,去掉回路中权值最大边,构成一个新最小生成...,这时权值最小边在最小生成中,与原有假设构成矛盾,所以权值最小边一定在最小生成中;所以prim每次选入权值最小点加入策略是正确。...Kruskal算法:此算法可称为加边法;初始生成边数为0,每次就选择一条满足条件最小代价边,加入到生成边集合中; 把图中所有边按代价从小到大排序; 把图中n个顶点,看成独立n棵组成森林...算法实现参考:https://github.com/yaowenxu/codes/tree/master/最小生成算法 保持更新,转载请注明出处;更多内容请关注cnblogs.com/xuyaowen

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    Python算法揭秘:最小生成算法奥秘与实现策略

    Python算法揭秘:最小生成算法奥秘与实现策略! 最小生成算法 最小生成算法用于在一个连通加权无向图中找到一个生成,使得生成所有边权重之和最小。...生成是原图一个子图,包含了图中所有的节点,并且是一个(没有环)。 最小生成算法应用场景包括: 网络设计:在计算机网络中,最小生成算法用于确定最佳网络拓扑结构,以实现高效数据传输。...电力传输:在电力网络中,最小生成算法用于确定最佳输电线路布局,以实现最小能量损耗。 铁路规划:在铁路交通规划中,最小生成算法用于确定最佳铁路线路布局,以实现最小建设成本。...普里姆算法和克鲁斯卡尔算法原理和实现步骤 普里姆算法(Prim's Algorithm):普里姆算法通过逐步添加边来构建最小生成。...然后,我们分别实现了普里姆算法prim和克鲁斯卡尔算法kruskal来找到最小生成。 下集预告 这就是第十六天教学内容,关于最小生成算法原理、实现步骤和应用场景。

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    最小生成(Kruskal算法和Prim算法

    而今天我们要说一个非常实用算法——最小生成建立!这是图论中一个经典问题,可以使用Kruskal和Prim两种算法来进行实现!...1 什么是最小生成 在给定一张无向图,如果在它子图中,任意两个顶点都是互相连通,并且是一个树结构,那么这棵叫做生成。当连接顶点之间图有权重时,权重之和最小树结构为最小生成!...最小生成 如上图所示,一幅两两相连图中,找到一个子图,连接到所有的节点,并且连接边权重最小(也就是说边数量也是最小,这也保证了其是树结构). 2 Kruskal算法(克鲁斯卡算法) Kruskal...算法是一种贪心算法,我们将图中每个edge按照权重大小进行排序,每次从边集中取出权重最小且两个顶点都不在同一个集合边加入生成中!...并查集实现和详解 对所有节点遍历建立并查集,按照边权重建立最小堆 取出最小堆堆顶数据,并判断两端节点是否在同一集合 如不在,则将这两个节点添加到同一集合,接着将边加入生成边,如在,则不进行操作,为无效边

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    最小生成算法:Kruskal 与 Prim算法

    因此构造最小生成准则有三条: 只能使用图中边来构造最小生成 只能使用恰好 n-1 条边来连接图中 n 个顶点 选用 n-1 条边不能构成回路 构造最小生成方法:Kruskal...贪心算法不是对所有的问题都能得到整体最优解(也就是说这两种算法不是万能)。 并且 最小生成是不唯一!...除了 Kruskal 算法以外,普里姆算法(Prim 算法)也是常用最小生成算法。...两种算法其实在效率是差不多,只不过实现方式是不一样,具体问题具体分析!...总的来说,Prim 算法是 以点为对象,挑选与点相连最短边来构成最小生成。而 Kruskal 算法是以边为对象,不断地加入新不构成环路最短边来构成最小生成

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    最小生成——Prim算法与Kruskal算法

    最小生成: 构造连通图最小代价生成称为最小生成,也就是说,所有的边加权后和最小。 Prim算法 Prim算法计算最小生成方法从一个结点开始使一点点成长。...C语言实现 /*普利姆Prim算法最小生成*/ void mini_span_tree_prim(graph_type g) { int min = 0; /*保存最小权值*/ int...*/ } } } } Kruskal算法 Prim算法是以某个顶点开始,逐步寻找各个顶点上最小权值边,这样一步步来构建最小生成。...在形式上Kruskal算法是在处理一个森林,开始时候,存在n棵单结点,每次添加一条边把两棵合并成一棵,当算法终止时剩下一棵就是最小生成。...假设图和上面一样 首先我们得到一张表,每条边按权值从小到大排序 然后开始加边,优先选择权值小边 加最后一条边,得到最小生成,和Prim算法得到一样 Kruskal算法C语言实现 #define MAXedge_type

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    加权无向图----Prim算法实现最小生成

    上一篇:加权无向图实现 加权无向图----Kruskal算法实现最小生成生成是它一棵含有其所有顶点无环连通子图,加权图最小生成(MST)是它一棵权值最小生成。...切分定理是解决最小生成问题所有算法基础。  Prim算法能够得到任意加权连通无向图最小生成。...算法:使用一个最小优先权队列保存横切边集合,每次新加进来一个结点,就将和该结点关联所有边添加进最小优先权队列;生成最小树时,从横切边集合中取出最小边,判断是否和目前产生环,如果产生环,则舍弃该边;...mst; } } Prim算法延时实现计算一个含V个顶点和E条边连通加权无向图最小生成所需空间与E成正比,所需时间与ElogE成正比(最坏情况)。...当我们将顶点v加入中,只可能使非树顶点w到最小生成更近了。简而言之,我们不必保存所有从w到树顶点边, 只需保存最小那条即可。在v添加进中时遍历v邻接表检查是否需要更新权重最小边。

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    最小生成Kruskal算法模板题C++实现

    (2)从网边集 E 中选取一条权值最小边,若该条边两个顶点分属不同,则将其加入子图。...大白话:(1)将图中所有边都去掉。(2)将边按权值从小到大顺序添加到图中,保证添加过程中不会形成环(3)重复上一步直到连接所有顶点,此时就生成最小生成。这是一种贪心策略。...克鲁斯卡尔算法时间复杂度为O(eloge)(e为网中边数目),因此它相对于普里姆算法而言,适合于求边稀疏最小生成。克鲁斯卡尔算法从另一途径求网最小生成。...假设连通网N=(V,{E}),则令最小生成初始状态为只有n个顶点而无边非连通图T=(V,{∮}),图中每个顶点自成一个连通分量。...} i++; } cout<<ans<<endl; } return 0; } 相关 最小生成之Kruskal(克鲁斯卡尔)贪心算法

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    加权无向图----Kruskal算法实现最小生成

    上一篇:加权无向图实现 加权无向图----Prim算法实现最小生成 数据结构: 用一条优先队列将边按照权重从小到大排序 用union-find数据结构来识别会形成环边 用一条队列来保存最小生成所有边...Kruskal算法计算一个含V个顶点和E条边连通加权无向图最小生成所需空间与E成正比,所需时间与ElogE成正比(最坏情况)。...方法:将边都添加进最小优先权队列中,每次从中取出最小边,检查会不会与已经选出边构成环(使用union-find算法),如果构成环,则弃掉这条边,否则将这条边加入最小生成队列。...public class KruskalMST { private Queue mst; //用来保存最小代价生成队列 public KruskalMST(EdgeWeightedGraph...pq.isEmpty() && mst.size()<G.V()-1) { Edge e = pq.delMin();//从优先队列得到最小边 int

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