写非割边优先代码
时间: 2023-07-02 18:04:58 浏览: 45
非割边优先算法是最小生成树算法的一种,可以用来求解带权无向图的最小生成树。其基本思想是:按边权从小到大的顺序依次考虑每条边,如果这条边不在当前生成树中,那么就加入生成树,否则就不加入。
下面是非割边优先算法的伪代码实现:
```
NonCutEdgeMST(G):
sort edges of G in non-decreasing order of weight
for each edge (u, v) in sorted edges:
if there is a path from u to v in the current tree:
continue
otherwise:
add (u, v) to the current tree
return the current tree
```
其中,`G` 是带权无向图,`edges` 是图 `G` 的所有边,按照边权从小到大排序。
这里的关键是如何判断一条边是否在当前生成树中。可以使用深度优先搜索或广度优先搜索来找到从 `u` 到 `v` 的路径,如果存在路径,则说明 `(u, v)` 在当前生成树中,否则不在。如果使用深度优先搜索,时间复杂度为 $O(|E| + |V|)$,其中 $|E|$ 和 $|V|$ 分别为边数和顶点数。如果使用并查集进行优化,则时间复杂度可以达到 $O(|E|\log|V|)$。
下面是使用并查集进行优化的非割边优先算法的 Python 代码实现:
```python
class UnionFind:
def __init__(self, n):
self.parent = list(range(n))
self.rank = [0] * n
def find(self, x):
if self.parent[x] != x:
self.parent[x] = self.find(self.parent[x])
return self.parent[x]
def union(self, x, y):
px, py = self.find(x), self.find(y)
if px == py:
return False
if self.rank[px] < self.rank[py]:
px, py = py, px
self.parent[py] = px
if self.rank[px] == self.rank[py]:
self.rank[px] += 1
return True
def non_cut_edge_mst(n, edges):
uf = UnionFind(n)
edges.sort(key=lambda x: x[2])
mst = []
for u, v, w in edges:
if uf.union(u, v):
mst.append((u, v, w))
return mst
```
其中,`n` 是顶点数,`edges` 是边集,每条边表示为 `(u, v, w)`,其中 `u` 和 `v` 是边的两个端点,`w` 是边的权重。返回值为最小生成树的边集。