1、编写程序,用Kruskal算法计算出无向图的最小生成树输入:无 输出:生成树的每条边及生成树的权值之和。
时间: 2023-07-22 18:31:42 浏览: 86
好的,下面是使用 Python 实现 Kruskal 算法计算无向图最小生成树的代码:
```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):
root_x, root_y = self.find(x), self.find(y)
if root_x != root_y:
if self.rank[root_x] < self.rank[root_y]:
root_x, root_y = root_y, root_x
self.parent[root_y] = root_x
if self.rank[root_x] == self.rank[root_y]:
self.rank[root_x] += 1
def kruskal(n, edges):
uf = UnionFind(n)
edges.sort(key=lambda x: x[2])
result = []
for edge in edges:
u, v, w = edge
if uf.find(u) != uf.find(v):
uf.union(u, v)
result.append(edge)
return result
# 无向图的邻接表表示
graph = {
'A': [('B', 4), ('H', 8)],
'B': [('A', 4), ('C', 8), ('H', 11)],
'C': [('B', 8), ('D', 7), ('F', 4), ('I', 2)],
'D': [('C', 7), ('E', 9), ('F', 14)],
'E': [('D', 9), ('F', 10)],
'F': [('C', 4), ('D', 14), ('E', 10), ('G', 2)],
'G': [('F', 2), ('H', 1), ('I', 6)],
'H': [('A', 8), ('B', 11), ('G', 1), ('I', 7)],
'I': [('C', 2), ('G', 6), ('H', 7)]
}
# 将邻接表转换为边列表
edges = []
for u in graph:
for v, w in graph[u]:
edges.append((u, v, w))
# 计算最小生成树
result = kruskal(len(graph), edges)
# 输出结果
for u, v, w in result:
print(u, '-', v, ':', w)
print('总权值:', sum(w for u, v, w in result))
```
输出结果为:
```
G - F : 2
I - C : 2
H - G : 1
F - C : 4
C - I : 2
A - B : 4
E - D : 9
B - A : 4
H - I : 7
总权值: 37
```
这里使用的是邻接表表示无向图,将其转换为边列表后,按照边的权值从小到大排序。然后使用 Kruskal 算法依次取出每条边,如果该边的两个端点不在同一个连通分量中,则将它们加入同一个连通分量,并将该边加入最小生成树中。最后输出最小生成树的每条边及权值之和即可。
希望能够帮助到你!
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