prim演算法理解:
根據上圖可以列寫出該連通網的鄰接表,為了方便直觀的理解:(鄰接表初始化需按照權值增序排列)
edges陣列
begin
endweight
edge047
7edge128
8edge201
10edge305
11edge418
12edge537
16edge616
16edge756
17edge812
18edge967
19edge1034
20edge1138
21edge1223
22edge1336
24edge1445
26以下簡單描述演算法執行的流程(僅描述前幾次迴圈,旨在理解演算法工作過程),主要記錄和對比parent陣列和最小生成樹的的逐漸生成的過程:
kruskal演算法核心思想:盡可能只選用權值最小的邊連成樹,即為最小生成樹,因此以權值公升序順序對各邊進行迴圈判斷。最理想的情況就是權值最小的幾條邊恰好連成最小生成樹,但是實際過程中很可能會在連線過程中形成環路(樹中不允許有環路),因此乙個重要的步驟就是判斷當前邊的加入是否會導致生成樹**現環路(即**中parent陣列的作用和m!=n判斷條件的來歷)。
kruskal演算法和prim演算法的主要區別就是prim演算法是以定點為單位,kruskal演算法是以邊為單位。因此這裡所說的(第一次、第二次)迴圈過程實際是對於上面的鄰接表中每一條進行迴圈判斷(是否需要新增到最小生成樹中)。
在理解以下過程的時候,先瀏覽幾遍最下方的**,逐步對比,最容易理解。
以下對於邊以及迴圈次數的命名以0開始,為了和上面的鄰接表相對應,以防止混淆。
0、第0次(edge0)
第0次迴圈,對第0條邊進行判斷:
edges陣列
begin
endweight
edge047
7執行find函式,得到的n = 4,m = 7。
m != n 表示不存在環路(這裡不理解可以繼續看以下的幾個迴圈),則在parent陣列中記錄這條邊帶來的連線關係(parent[4] = 7)。
parent陣列01
2345
678n
m初始化00
0000
000\
\第0次00
0070
0004
7生成樹:
1、第1次
第1次迴圈,對第1條邊進行判斷:
edges陣列
begin
endweight
edge128
8執行find函式,得到的n = 2,m = 8。
m != n 表示不存在環路,則記錄連線關係(parent[2] = 8)。
parent陣列01
2345
678n
m第0次00
0070
0004
7第1次00
8070
0002
8生成樹:
此處省略幾次迴圈......只敘述比較有特點的迴圈。
4、第4次
第4次迴圈,對第4條邊進行判斷:
edges陣列
begin
endweight
edge418
12執行find函式(參考下面第3次迭代後的parent陣列),parent[1] = 5; parent[5] = 8; 得到的n = 5。parent[8] = 0; 得到m = 8。
m != n 表示不存在環路,則記錄連線關係(parent[5] = 8)。
parent陣列01
2345
678n
m第3次15
8070
000第4次15
8078
0005
8生成樹:
這裡要注意:parent陣列中的對應關係並不表示生成樹中的邊的關係,比如之前的迴圈中會在parent陣列中新增如下內容:parent[1] = 5; 它表示的是1和5定點在同乙個生成樹中,之間存在連線關係,但並不表示存在v1->v5這樣的一條邊。(我自己理解的是,這個關係實際是由v0->v5的這樣的一條邊的加入而生成的,但是parent[0]已經被幅值為1,即表示與v1存在連線關係,故借用v1來表示出這個關係,自己的一種理解,可能錯誤,不要干擾思維)。
此處再次省略幾次迴圈......只敘述一次比較特殊的迴圈(m==n的情況)。
7、第7次
第7次迴圈,對第7條邊進行判斷:
edges陣列
begin
endweight
edge756
17執行find函式(參考下面第6次迭代後的parent陣列),parent[5] =85; parent[8] = 6; 得到的n = 6。parent[6] = 0; 得到m = 6。
m == n 表示存在環路,則忽略這條邊(不新增到最小生成樹中)。
parent陣列01
2345
678n
m第6次15
8778
006第7次15
8078
0066
6在實際的生成樹可以直觀的看出v5和v6之間的連線不應該加入(會形成環路),如下圖為進行第7次迴圈之前的生成樹情況:
可見,v5->v6邊的加入將導致最小生成樹**現環路,因此捨棄。
......
如此對所有邊進行迴圈,判斷是否應該加入最小生成樹中,直至迴圈結束,則生成樹完成。
**如下:(僅kruskal演算法的兩個核心函式)
int find(int *parent,int f)
return f;
}void minispantree_kruskal(mgraph g)
{ int i,n,m;
/* 邊陣列:應按照邊的權值公升序進行初始化 */
edge edges[maxedge];
/* parent陣列用來存放頂點之間的連線關係 以判斷是否存在環路 */
int parent[maxvex];
/* parent陣列初始化 */
for(i=0;i——cloud over sky
——2020/3/12
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