kruskal算法matlab程序
时间: 2024-06-03 22:06:08 浏览: 128
kruskal算法matlab
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Kruskal算法是一种经典的最小生成树算法,用于在加权无向图中找到一棵最小的生成树。该算法主要分为以下三个步骤:
1. 初始化:将所有边按照权值从小到大排序。
2. 构建最小生成树:遍历每一条边,如果这条边的两个端点不在同一个集合中,就将它们加入到同一个集合中,并将这条边加入最小生成树中。
3. 输出最小生成树:输出步骤2中得到的最小生成树。
下面是Kruskal算法的Matlab程序实现,假设图用邻接矩阵表示,边用结构体表示:
```
function [T, w] = Kruskal(G)
n = size(G,1);
E = [];
for i=1:n
for j=i+1:n
if G(i,j)>0
E = [E; struct('u',i,'v',j,'w',G(i,j))];
end
end
end
E = sortrows(E,'w');
T = zeros(n-1,2);
S = DisjointSet(n);
count = 0;
for i=1:size(E,1)
u = E(i).u;
v = E(i).v;
if S.Find(u)~=S.Find(v)
S.Union(u,v);
count = count+1;
T(count,:) = [u v];
if count==n-1
break;
end
end
end
w = sum(G(sub2ind([n n],T(:,1),T(:,2))));
end
function S = DisjointSet(n)
S.Parent = 1:n;
S.Rank = zeros(1,n);
S.Find = @Find;
S.Union = @Union;
end
function [p, S] = Find(x, S)
if x ~= S.Parent(x)
S.Parent(x) = Find(S.Parent(x), S);
end
p = S.Parent(x);
end
function S = Union(x, y, S)
[px, S] = Find(x, S);
[py, S] = Find(y, S);
if px == py
return;
end
if S.Rank(px) < S.Rank(py)
S.Parent(px) = py;
elseif S.Rank(px) > S.Rank(py)
S.Parent(py) = px;
else
S.Parent(py) = px;
S.Rank(px) = S.Rank(px) + 1;
end
end
```
该程序首先将图转化为边集,并按照边权值从小到大排序。然后,使用并查集数据结构来实现集合的合并操作,并依次遍历每一条边,如果这条边的两个端点不在同一个集合中,就将它们加入到同一个集合中,并将这条边加入最小生成树中。最后输出得到的最小生成树和它的权值。
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