根据基尔霍夫定理,画出图G的所有生成树matlab代码
时间: 2024-03-27 14:35:14 浏览: 100
很全的图论算法的matlab代码实现
好的,下面是一个用 MATLAB 实现基尔霍夫定理求解图 G 所有生成树的代码:
```matlab
% 定义图G的邻接矩阵
G = [0, 2, 3, 0, 0;
2, 0, 0, 4, 5;
3, 0, 0, 1, 0;
0, 4, 1, 0, 6;
0, 5, 0, 6, 0];
% 计算图G的生成树个数
n = size(G, 1); % 节点个数
E = n - 1; % 边数
num_trees = 1;
for k = 1:E
num_trees = num_trees * (n - k) / k;
end
% 枚举所有生成树
trees = zeros(n, n, num_trees);
idx = 1;
for i = 1:n-1
for j = i+1:n
if G(i, j) > 0 % 如果两个节点之间有边
% 计算两个节点之间的电阻值
R = 1 / G(i, j);
% 构造Kirchhoff矩阵
A = diag(sum(G, 2)) - G;
A(i, i) = A(i, i) + G(i, j);
A(j, j) = A(j, j) + G(i, j);
A(i, j) = A(i, j) - G(i, j);
A(j, i) = A(j, i) - G(i, j);
% 计算Kirchhoff矩阵的行列式
detA = det(A);
% 构造生成树的邻接矩阵
tree = G;
tree(i, j) = 0;
tree(j, i) = 0;
% 如果行列式不为0,则该邻接矩阵是一棵生成树
if detA ~= 0
trees(:, :, idx) = tree;
idx = idx + 1;
end
end
end
end
% 输出所有生成树的邻接矩阵
for i = 1:num_trees
disp(trees(:, :, i));
end
```
上述代码中,我们首先定义了图 G 的邻接矩阵,然后根据基尔霍夫定理计算出图 G 的生成树个数。接着,我们枚举所有可能的边,对于每条边,构造其对应的 Kirchhoff 矩阵并计算其行列式,如果行列式不为0,则该邻接矩阵是一棵生成树,将其保存到结果数组中。最后,输出所有生成树的邻接矩阵。
需要注意的是,上述代码中假设图 G 是连通的,如果是非连通图,需要对每个连通分量单独进行求解。
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