用python编程实现在10个顶点的无向图中,每对顶点之间以概率0.6存在一条权重为[1,10]上随机整数的边,首先生成该图。然后求解下列问题: (1)求该图的最小生成树。
时间: 2024-03-23 11:37:11 浏览: 58
可用“破圈法”求解带权连通无向图的一棵最小代价生成树。所谓“破圈法”就是“任取一圈,去掉圈上权最大的边”,反复执行这一步骤,直到没有圈为止。
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好的,让我来帮你用 Python 实现这个问题。
首先,我们需要生成10个顶点的无向图。可以使用邻接矩阵来表示这个图,其中每个元素表示两个顶点之间的边的权重。我们可以随机生成每条边的权重,并且以0.6的概率选择是否存在这条边。
下面是实现代码:
```python
import random
# 生成10个顶点的无向图
graph = [[0] * 10 for i in range(10)]
for i in range(10):
for j in range(i+1, 10):
if random.random() < 0.6:
weight = random.randint(1, 10)
graph[i][j] = weight
graph[j][i] = weight
# 输出生成的图
print("生成的图:")
for row in graph:
print(row)
```
接下来,我们需要求该图的最小生成树。可以使用Prim算法或Kruskal算法来实现。这里我们使用Prim算法。具体实现过程如下:
1. 选择一个起点,将其加入集合S中。
2. 在所有不在S中的顶点中,选择与S中的顶点相连的边权重最小的顶点,将其加入S中。
3. 重复步骤2,直到所有顶点都在S中。
4. 最终S中的顶点和边组成的图就是原图的最小生成树。
下面是实现代码:
```python
# Prim算法求最小生成树
def prim(graph):
n = len(graph)
selected = [False] * n
selected[0] = True
edges = []
for i in range(n-1):
min_weight = float('inf')
min_from = 0
min_to = 0
for j in range(n):
if selected[j]:
for k in range(n):
if not selected[k] and graph[j][k] > 0 and graph[j][k] < min_weight:
min_weight = graph[j][k]
min_from = j
min_to = k
selected[min_to] = True
edges.append((min_from, min_to, min_weight))
return edges
# 输出最小生成树
print("最小生成树:")
edges = prim(graph)
for edge in edges:
print(edge[0], "-", edge[1], ":", edge[2])
```
这样,我们就可以生成10个顶点的无向图,并且求出它的最小生成树了。
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