.(1)写一种最小生成树的伪代码,分析时间复杂度。Prim或Kruskal均可;(2)在原图G中,加入一条边e,请设计一种高效的算法判断是否改变原来的最小生成树。简述算法思想,写出伪代码,分析时间复杂度,给出证明。
时间: 2024-02-13 16:05:16 浏览: 103
数据结构课程设计报告java最小生成树.doc
(1) Kruskal算法伪代码:
```
Kruskal(G):
1. 将图G的所有边按权值从小到大排序
2. 初始化一个空的最小生成树MST
3. for 边 e in 排序后的边集:
4. 如果将边e加入MST不会形成环,则将e加入MST
5. 返回MST
```
时间复杂度分析:排序边的时间复杂度为O(ElogE),判断是否形成环的时间复杂度为O(ElogV),总时间复杂度为O(ElogE)。
(2) 判断加入一条边e是否改变原来的最小生成树的算法思想:
我们可以先在原最小生成树上找到e的两个端点u和v的路径,然后找到路径上权值最大的边f。如果f的权值大于e的权值,则将f替换为e后得到的树仍然是原来的最小生成树。否则,将e加入原来的最小生成树后,得到的新树将成为新的最小生成树。
算法伪代码:
```
check_change(G, e, MST):
1. 找到e的两个端点u和v在MST中的路径path
2. 在path上找到权值最大的边f
3. if f.weight > e.weight:
4. return False # 不改变原最小生成树
5. else:
6. return True # 改变原最小生成树
```
时间复杂度分析:
在最坏情况下,需要沿着最大的路径遍历整个树,时间复杂度为O(V),再找到路径上最大的边需要O(logV)的时间复杂度,因此总时间复杂度为O(VlogV)。
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