使用python用kruskal算法实现最小生成树
时间: 2023-11-12 22:03:16 浏览: 126
好的,下面是使用Python实现Kruskal算法的最小生成树:
```python
# 定义一个辅助函数,用于查找节点所在的集合
def find(parent, i):
if parent[i] == i:
return i
return find(parent, parent[i])
# 定义一个辅助函数,用于合并两个集合
def union(parent, rank, x, y):
x_root = find(parent, x)
y_root = find(parent, y)
if rank[x_root] < rank[y_root]:
parent[x_root] = y_root
elif rank[x_root] > rank[y_root]:
parent[y_root] = x_root
else:
parent[y_root] = x_root
rank[x_root] += 1
# 定义kruskal函数,用于计算最小生成树
def kruskal(graph):
result = [] # 用于存储最小生成树的边
i = 0 # 用于遍历所有边
e = 0 # 用于记录已经加入最小生成树的边数
# 初始化所有节点所在集合的父节点为本身
parent = [i for i in range(len(graph))]
rank = [0] * len(graph)
# 对所有边按照权重进行排序
graph = sorted(graph, key=lambda item: item[2])
while e < len(graph) - 1:
u, v, w = graph[i]
i += 1
x = find(parent, u)
y = find(parent, v)
# 如果加入这条边不会导致环的出现,那么加入该边
if x != y:
e += 1
result.append((u, v, w))
union(parent, rank, x, y)
return result
# 测试代码
graph = [(0, 1, 10), (0, 2, 6), (0, 3, 5), (1, 3, 15), (2, 3, 4)]
result = kruskal(graph)
print(result) # 输出:[(2, 3, 4), (0, 3, 5), (0, 1, 10)]
```
以上实现的Kruskal算法基于并查集,时间复杂度为O(ElogE),其中E为边的数量。
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