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prim算法和kruskal算法区别

发布时间:2023-06-16 15:59:25

A. prim算法和kruskal 算法哪个好

Kruskal算法适用于边稀疏的情形,而Prim算法适用于边稠密的情形

B. Prim 算法和 Kruskal 算法

1).输入:一个加权连通图,其中顶点集合为V,边集合为E;

2).初始化:Vnew = {x},其中x为集合V中的任一节点(起始点),Enew = {},为空;

3).重复下列操作,直到Vnew = V:

a.在集合E中选取权值最小的边<u, v>,其中u为集合Vnew中的元素,而v不在Vnew集合当中,并且v∈V(如果存在有多条满足前述条件即具有相同权值的边,则可任意选取其中之一);

b.将v加入集合Vnew中,将<u, v>边加入集合Enew中;

4).输出:使用集合Vnew和Enew来描述所得到的最小生成树。

反证法 :假设prim生成的不是最小生成树

1).设prim生成的树为G0

2).假设存在Gmin使得cost(Gmin)<cost(G0) 则在Gmin中存在<u,v>不属于G0

3).将<u,v>加入G0中可得一个环,且<u,v>不是该环的最长边(这是因为<u,v>∈Gmin)

4).这与prim每次生成最短边矛盾

5).故假设不成立,命题得证.

1).记Graph中有v个顶点,e个边

2).新建图Graphnew,Graphnew中拥有原图中相同的e个顶点,但没有边

3).将原图Graph中所有e个边按权值从小到大排序

4).循环:从权值最小的边开始遍历每条边 直至图Graph中所有的节点都在同一个连通分量中
如果这条边连接的两个节点于图Graphnew中不在同一个连通分量中,添加这条边到图Graphnew中

归纳基础:

n=1,显然能够找到最小生成树。

归纳过程:

假设Kruskal算法对n≤k阶图适用,那么,在k+1阶图G中,我们把最短边的两个端点a和b做一个合并操作,即把u与v合为一个点v',把原来接在u和v的边都接到v'上去,这样就能够得到一个k阶图G'(u,v的合并是k+1少一条边),G'最小生成树T'可以用Kruskal算法得到。

我们证明T'+{<u,v>}是G的最小生成树。

用反证法,如果T'+{<u,v>}不是最小生成树,最小生成树是T,即W(T)<W(T'+{<u,v>})。显然T应该包含<u,v>,否则,可以用<u,v>加入到T中,形成一个环,删除环上原有的任意一条边,形成一棵更小权值的生成树。而T-{<u,v>},是G'的生成树。所以W(T-{<u,v>})<=W(T'),也就是W(T)<=W(T')+W(<u,v>)=W(T'+{<u,v>}),产生了矛盾。于是假设不成立,T'+{<u,v>}是G的最小生成树,Kruskal算法对k+1阶图也适用。

由数学归纳法,Kruskal算法得证。

C. 最小生成树两种算法有何区别

主要有两个:
1.普里姆(Prim)算法

特点:时间复杂度为O(n2).适合于求边稠密的最小生成树。
2.克鲁斯卡尔(Kruskal)算法

特点:时间复杂度为O(eloge)(e为网中边数),适合于求稀疏的网的最小生成树。

D. prim和kruscal算法得到的最小生成树是否一样

应该不一样。可以用一个图根据两算法试一下,若一样,再修改图,之后应该就可以了。
(网络或者查书本更加有效……)
构造G的最小生成树的Prim算法的基本思想是:首先置S={1},然后,只要S是V的真子集,就作如下的贪心选择:选取满足条件iS,jV-S,且c[i][j]最小的边,将顶点j添加到S中。
这个过程一直进行到S=V时为止。
Kruskal算法构造G的最小生成树:将所有的边按权从小到大排序。然后从第一条边开始,依边权递增的顺序查看每一条边,并按下述方法连接2个不同的连通分支:当查看到第k条边(v, w)时,如果端点v和w分别是当前2个不同的连通分支T1和T2中的顶点时,就用边(v, w)将T1和T2连接成一个连通分支,然后继续查看第k+1条边;如果端点v和w在当前的同一个连通分支中,就直接再查看第k+1条边。这个过程一直进行到只剩下一个连通分支时为止

E. KRUSKAL算法和PRIM算法

不是吧,网络白科里面有这俩个算法的详细的讲解,你可以去查查

F. 最小生成树 普里姆算法和克鲁斯卡尔算法

kruskal算法的时间复杂度主要由排序方法决定,其排序算法只与带权边的个数有关,与图中顶点的个数无关,当使用时间复杂度为O(eloge)的排序算法时,克鲁斯卡算法的时间复杂度即为O(eloge),因此当带权图的顶点个数较多而边的条数较少时,使用克鲁斯卡尔算法构造最小生成树效果最好!

克鲁斯卡尔算法
假设 WN=(V,{E}) 是一个含有 n 个顶点的连通网,则按照克鲁斯卡尔算法构造最小生成树的过程为:先构造一个只含 n 个顶点,而边集为空的子图,若将该子图中各个顶点看成是各棵树上的根结点,则它是一个含有 n 棵树的一个森林。之后,从网的边集 E 中选取一条权值最小的边,若该条边的两个顶点分属不同的树,则将其加入子图,也就是说,将这两个顶点分别所在的两棵树合成一棵树;反之,若该条边的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的边再试之。依次类推,直至森林中只有一棵树,也即子图中含有 n-1条边为止。

普里姆算法
假设 WN=(V,{E}) 是一个含有 n 个顶点的连通网,TV 是 WN 上最小生成树中顶点的集合,TE 是最小生成树中边的集合。显然,在算法执行结束时,TV=V,而 TE 是 E 的一个子集。在算法开始执行时,TE 为空集,TV 中只有一个顶点,因此,按普里姆算法构造最小生成树的过程为:在所有“其一个顶点已经落在生成树上,而另一个顶点尚未落在生成树上”的边中取一条权值为最小的边,逐条加在生成树上,直至生成树中含有 n-1条边为止。
--以上传自http://hi..com/valyanprogramming/blog/item/1bc960e6095f9726b93820d9.html

1.Kruskal
//题目地址:http://acm.pku.e.cn/JudgeOnline/problem?id=1258

#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<iostream>
using namespace std;
struct node
{
int v1;
int v2;
int len;
}e[10000];//定义边集
int cmp(const void *a,const void *b)//快排比较函数
{
return ((node*)a)->len-((node*)b)->len;
}
int v[100],a[100][100];//v为点集
void makeset(int n)
{
for(int i=0;i<n;i++)
v[i]=i;
}
int find(int x)
{
int h=x;
while(h!=v[h])
h=v[h];
return h;
}
int main()
{
int n,i,j,r1,r2,p,total;
while(scanf("%d",&n)!=EOF)
{
p=0;
total=0;
makeset(n);
for(i=0;i<n;i++)
{
for(j=0;j<n;j++)
{
scanf("%d",&a[i][j]);
e[p].v1=i;
e[p].v2=j;
e[p].len=a[i][j];
p++;
}
}
qsort(e,p,sizeof(e[0]),cmp);
for(i=0;i<p;i++)
{
r1=find(e[i].v1);
r2=find(e[i].v2);
if(r1!=r2)
{
total+=e[i].len;
v[r1]=r2;
}
}
printf("%d\n",total);
}
system("pause");
return 0;
}

2.Prim
//题目地址同上

#include <iostream>
using namespace std;

#define M 101
#define maxnum 100001
int dis[M][M];

int prim(int n)
{
bool used[M]={};
int d[M],i,j,k;
for(i=1; i<=n; i++)
d[i] = dis[1][i];
used[1] = true;
int sum=0;
for(i=1; i<n; i++){
int temp=maxnum;
for(j=1; j<=n; j++){
if( !used[j] && d[j]<temp ){
temp = d[j];
k = j;
}
}
used[k] = true;
sum += d[k];
for(j=1; j<=n; j++){
if( !used[j] && dis[k][j]<d[j] )
d[j] = dis[k][j]; // 与Dijksta算法的差别之处
}
}
return sum;
}

int main()
{
int n,i,j;
while( cin>>n ){

for(i=1; i<=n; i++){
for(j=1; j<=n; j++){
scanf("%d",&dis[i][j]);
if( !dis[i][j] )
dis[i][j] = maxnum;
}
}

cout<<prim(n)<<endl;
}
return 0;
}

代码来自网络

G. 如何用浅显的语言解释Kruskal算法和Prim算法

不严谨的说:将全集分为遍历集合未遍历集。两种算法都是遍历集慢慢扩大为全集的过程。
Kruskal:集合中元素是边,每次从未遍历集中找一个最短边,如果遍历集包含它后不会构成回路,就包含,重复过程直到所有点都连通。
Prim:集合中元素是点,每次从未遍历集中找一个距离遍历集距离最近的点,将其包含,重复过程直到包含所有点。
当然对于Kruskal,遍历集并没有扩展为全集,把全部边都包含了也没有意义了。

H. prim算法和kruskal算法的区别

边数较少可以用Kruskal,因为Kruskal算法每次查找最短的边。 边数较多可以用Prim,因为它是每次加一个顶点,对边数多的适用。

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