算法实现最小生成树算法prim
时间: 2023-10-12 18:17:25 浏览: 100
Prim算法是一种贪心算法,用于求解加权无向连通图的最小生成树。
具体实现步骤如下:
1. 任选一个点作为起始点,将该点加入到最小生成树的结点集合中,并将其与其它点的距离加入到一个优先队列中。
2. 从优先队列中取出距离最小的边所连接的点,如果该点已经在最小生成树的结点集合中,则将该点丢弃,否则将该点加入到最小生成树的结点集合中,并将该点与其它点的距离加入到优先队列中。
3. 重复步骤2,直到最小生成树的结点集合中包含了所有的结点。
下面是Prim算法的Python实现代码:
```python
def prim(graph, start):
# 初始化最小生成树的结点集合和距离优先队列
visited = set([start])
heap = [(w, start, v) for v, w in graph[start].items()]
heapq.heapify(heap)
# 计算最小生成树的权值和
total_weight = 0
while heap:
# 取出距离最小的边所连接的点
weight, u, v = heapq.heappop(heap)
if v not in visited:
visited.add(v)
total_weight += weight
# 将与新加入的点相连的边加入到优先队列中
for neighbor, weight in graph[v].items():
if neighbor not in visited:
heapq.heappush(heap, (weight, v, neighbor))
return total_weight
```
其中,参数graph表示加权无向图的邻接表表示,start表示起始点。该函数返回最小生成树的权值和。
注意,该实现代码假设输入的加权无向图是连通的,如果输入的图不连通,则需要将Prim算法的实现稍作修改。
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