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克鲁斯卡尔算法是贪心算法吗
克鲁斯卡尔算法是贪心算法。
克鲁斯卡尔算法(Kruskal’s algorithm)是两个经典的最小生成树算法的较为简单理解的一个。这里面充分体现了贪心算法的精髓。
克鲁斯卡尔算法是求连通网的最小生成树的另一种方法。与普里姆算法不同,它的时间复杂度为O(eloge)(e为网中的边数),所以,适合于求边稀疏的网的最小生成树。
克鲁斯卡尔(Kruskal)算法从另一途径求网的最小生成树。其基本思想是:假设连通网G=(V,E),令最小生成树的初始状态为只有n个顶点而无边的非连通图T=(V,{}),概述图中每个顶点自成一个连通分量。
在E中选择代价最小的边,若该边依附的顶点分别在T中不同的连通分量上,则将此边加入到T中;否则,舍去此边而选择下一条代价最小的边。依此类推,直至T中所有顶点构成一个连通分量为止。
克鲁斯卡尔算法思想设计克鲁斯卡尔算法函数主要包括两个部分:首先是带权图G中e条边的权值的排序;其次是判断新选取的边的两个顶点是否属于同一个连通分量。对带权图G中e条边的权值的排序方法可以有很多种,各自的时间复杂度均不相同。
对e条边的权值排序算法时间复杂度较好的算法有快速排序法、堆排序法等,这些排序算法的时间复杂度均可以达到O(elge)。判断新选取的边的两个顶点是否属于同一个连通分量的问题是一个在最多有n个顶点的生成树中遍历寻找新选取的边的两个顶点是否存在的问题,此算法的时间复杂度最坏情况下为O(n)。
普里姆算法的相关概念
1)生成树一个连通图的生成树是它的极小连通子图,在n个顶点的情形下,有n-1条边。生成树是对连通图而言的,是连通图的极小连通子图,包含图中的所有顶点,有且仅有n-1条边。非连通图的生成树则组成一个生成森林;若图中有n个顶点,m个连通分量,则生成森林中有n-m条边。2)和树的遍历相似,若从图中某顶点出发访遍图中每个顶点,且每个顶点仅访问一次,此过程称为图的遍历,(Traversing Graph)。图的遍历算法是求解图的连通性问题、拓扑排序和求关键路径等算法的基础。图的遍历顺序有两种:深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。对每种搜索顺序,访问各顶点的顺序也不是唯一的。3)在一个无向连通图G中,其所有顶点和遍历该图经过的所有边所构成的子图G′称做图G的生成树。一个图可以有多个生成树,从不同的顶点出发,采用不同的遍历顺序,遍历时所经过的边也就不同。在图论中,常常将树定义为一个无回路连通图。对于一个带权的无向连通图,其每个生成树所有边上的权值之和可能不同,我们把所有边上权值之和最小的生成树称为图的最小生成树。求图的最小生成树有很多实际应用。例如,通讯线路铺设造价最优问题就是一个最小生成树问题。 常见的求最小生成树的方法有两种:克鲁斯卡尔(Kruskal)算法和普里姆(Prim)算法。