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最小生成树Kruskal算法

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发表于 2024-5-20 17:45 |只看该作者 |倒序浏览
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Kruskal算法是一种用来求解图的最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST)的贪心算法。最小生成树是一个无向连通图中的一棵包含图中所有顶点的树,且所有边的权值之和最小。
: e7 H% Q7 e' i& ^; |, ^, w$ {4 L( |, V" H& o3 E
Kruskal算法的基本思想是:首先将图中的所有边按照权值从小到大进行排序,然后依次将权值最小的边加入到最小生成树中,但要保证加入的边不会构成环。具体步骤如下:
$ x+ l7 ^! M3 q0 ~+ V1 F- ^- W+ E1 s7 ^! d3 {: [. J
1. 将图中的所有边按照权值从小到大进行排序。  q+ ~/ K$ L9 n" U" n
2. 初始化一个空的最小生成树。
/ f6 c9 V" n: C1 {4 X3. 遍历排序后的边集合,依次取出权值最小的边。
. Q$ m' f6 A0 y4 B7 X2 ]% W4. 判断当前边的两个顶点是否在同一个连通分量中(是否会构成环),如果不在同一个连通分量中,则将该边加入到最小生成树中,并将这两个顶点合并为一个连通分量。
7 j* C& ]8 a) j( [7 i( w" n5. 重复步骤3和步骤4,直到最小生成树中的边数为顶点数减一。8 a* }! O& S. W: }1 i. {

9 b" K- ?! j8 d$ O' W: s* mKruskal算法的时间复杂度为O(ElogE),其中E为边的数量。该算法适用于稀疏图,即边的数量远小于顶点的数量的情况。
+ y4 S5 V/ E  o( P  N& _3 K) L4 ^
' d- ]" I) ], u4 u6 u/ F7 M总的来说,Kruskal算法是一种简单且高效的求解最小生成树的算法,可以在实际应用中广泛使用。" z; K" u/ F, r; C
- X! [7 l/ `$ {$ p4 O% C

. p4 Z- u% f2 w5 [& o+ W7 a
( T) G0 A% }1 ~' J+ o

Krusf.m

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