最小生成树构造pirme
时间: 2023-12-22 14:28:24 浏览: 29
Prim算法是一种用于构建最小生成树的贪心算法。它的基本思想是从一个起始顶点开始,每次选择一个与当前生成树相邻的权值最小的顶点,并将其加入到生成树中,直到生成树包含了图中所有的顶点。下面是Prim算法的详细步骤:
1. 任选一个起始顶点,将其加入到生成树中。
2. 找到与当前生成树相邻的所有顶点,并计算它们与生成树中已有顶点相连的边的权值。
3. 选择权值最小的边所连接的顶点,并将其加入到生成树中。
4. 重复步骤2和步骤3,直到生成树包含了图中所有的顶点。
下面是一个使用Prim算法构建最小生成树的Python代码示例:
```python
def prim(graph):
# 初始化生成树和已访问顶点集合
visited = set()
MST = []
# 任选一个起始顶点
start = list(graph.keys())[0]
visited.add(start)
# 循环直到生成树包含了图中所有的顶点
while len(visited) < len(graph):
# 计算与当前生成树相邻的所有顶点的权值
min_edge = None
for v in visited:
for u, w in graph[v].items():
if u not in visited:
if min_edge is None or w < min_edge[2]:
min_edge = (v, u, w)
# 将权值最小的边所连接的顶点加入到生成树中
MST.append(min_edge)
visited.add(min_edge[1])
return MST
```
其中,graph是一个字典,表示带权图。字典的键是顶点,值是一个字典,表示该顶点与相邻顶点之间的边和权值。例如,下面是一个带权图的示例:
```python
graph = {
'A': {'B': 2, 'C': 3},
'B': {'A': 2, 'C': 4, 'D': 1},
'C': {'A': 3, 'B': 4, 'D': 5},
'D': {'B': 1, 'C': 5}
}
```
使用上述代码对该图进行Prim算法求解,可以得到最小生成树为:
```python
[('A', 'B', 2), ('B', 'D', 1), ('D', 'C', 5)]
```