最小生成樹講解
從點的方面考慮構建一顆
mst,大致思想:設圖
g頂點集合為
u,首先任意選擇圖
g中的一點作為起始點
a,將該點加入集合
v,再從集合
u-v中找到另一點
b使得點b到
v中任意一點
的權值最小,此時將
b點也加入集合
v;以此類推,現在的集合
v=,再從集合
u-v中找到另一點
c使得點c到
v中任意一點的權值最小,此時將
c點加入集合
v,直至所有頂點全部被加入
v,此時就構建出了一顆
mst。因為有
n個頂點,所以該
mst就有
n-1條邊,每一次向集合
v中加入乙個點,就意味著找到一條
mst的邊。
]:表示以
i為終點的邊的最小權值,當
lowcost[i
]=0說明以
i為終點的邊的最小權值
=0,也就是表示
i點加入了
mstmst[i
]:表示對應
lowcost[i
]的起點,即說明邊
<
mst[i],
i>
是mst
的一條邊,當
mst[
i]=0
表示起點i加入
mst我們假設
v1是起始點,進行
初始化
lowcost
[2]=6
,lowcost
[3]=1
,lowcost
[4]=5
,lowcost
[5]=∞,
lowcost
[6]=∞;
mst[2
]=1,
mst[3
]=1,
mst[4
]=1,
mst[5
]=1,
mst[6
]=1,(所有點預設起點是v1)
明顯看出,以
v3為終點的邊的權值最小
=1,所以邊
<
mst[3],3>=1
加入mst
此時,因為點
v3的加入,需要更新
lowcost
陣列和mst
陣列:
lowcost
[2]=5
,lowcost
[3]=0
,lowcost
[4]=5
,lowcost
[5]=6
,lowcost
[6]=4
mst[2]=3
, mst
[3]=0
,
mst[4
]=1,
mst[5
]=3,
mst[6]=3
明顯看出,以
v6為終點的邊的權值最小
=4,所以
邊<
mst[6],6
>=4加入
因為點v6的加入,需要更新lowcost陣列和mst陣列:
lowcost[2]=5,lowcost
[3]=0,lowcost
[4]=2,lowcost[5]=6,lowcost
[6]=0
mst[2]=3, mst
[3]=0
, mst[4]=6, mst[5]=3, mst
[6]=0
明顯看出,以v4為終點的邊的權值最小=2,所以邊=4加入mst
此時,因為點v4的加入,需要更新lowcost陣列和mst陣列:
lowcost
[2]=5
,lowcost
[3]=0
,lowcost
[4]=0
,lowcost[5]=6,lowcost
[6]=0
mst[2]=3, mst
[3]=0
,
mst[4]=0, mst[5]=3, mst
[6]=0
明顯看出,以v2為終點的邊的權值最小=5,所以邊=5加入mst
此時,因為點v2的加入,需要更新lowcost陣列和mst陣列:
lowcost[2]=0,lowcost[3]=0,lowcost[4]=0,lowcost
[5]=3,lowcost[6]=0
mst[2]=0, mst[3]=0, mst[4]=0, mst[5]=2, mst[6]=0
很明顯,以v5為終點的邊的權值最小=3,所以邊=3加入mst
lowcost[2]=0,lowcost[3]=0,lowcost[4]=0,lowcost[5]=0,lowcost[6]=0
mst[2]=0, mst[3]=0, mst[4]=0, mst[5]=0, mst[6]=0
至此,mst構建成功,如圖所示:
mst:最小生成樹;
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