2025年prim算法csdn(prim算法构造最小生成树)

prim算法csdn(prim算法构造最小生成树)p id main toc strong 目录 strong p 最小生成树的概念 经典题目 prim 算法简介 prim 算法解析 详细图解 代码实现 代码实战 在一给定的无向图 G V E 中 u v 代表连接顶点 u 与顶点 v 的边 而 w u v 代表此的边权重 若存在 T

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 最小生成树的概念 

 经典题目

prim算法简介 

prim算法解析 (详细图解)

 代码实现

 代码实战


在一给定的无向图G = (V, E) 中,(u, v) 代表连接顶点 u 与顶点 v 的边,而 w(u, v) 代表此的边权重,若存在 T 为 E 的子集(即)且为无循环图,使得的 w(T) 最小,则此 T 为 G 的最小生成树。最小生成树其实是最小权重生成树的简称。(简而言之就是把一个图变成一棵树,并且树中的边权和最小)


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 (这道题的数据过大,为了简化问题,我们假定数据范围可以用一个二维数组存下)

prim算法基于贪心,我们每次总是选出一个离生成树距离最小的点去加入生成树,最后实现最小生成树(不做证明,理解思想即可) 

(随机构建一个无向图) 

  • 现在我们构建两个集合S(红色的点),V(蓝色的点),S集合中存放的是已近加入最小生成树的点,V集合中存放的是还没有加入最小生成树的点。显然刚开始时所有的点都在V集合中。
  • 然后们先将任意一个点加入集合S中(默认为点1),并且初始化所有点(除了点1)到集合S的距离是无穷大。

  •  用一个变量res存放最小生成树所有边权值的和。我们每次都选择离S集合最近的点加入S集合中,并且用新加入的点去更新dist数组,因为只有一个新的点加入到集合S中,到集合S的距离才有可能更新(贪心,每次都选最小的)。
  • 更新就是看一下能否通过新加入的点使到达集合的距离变小(看下面dist数组的变化)。
  • 我们开始在加入点1后开始第一次更新。

 

  • 现在集合S={1},集合V={2,3,4,5,6,7},根据贪心策略,我们选择离集合S最近的点加入 ,即点2,并把这一条边的权值加到res中。

  • 集合更新为S={1,2},V={3,4,5,6,7},并用点2去更新dist数组,我们发现点3和点7都可以都可以通过边2-3,2-7缩短到集合S得距离。

  • 重复上面的步骤,直到将全部的点加入到最小生成树中。 

  • 3并不能更新任何点 

 

 

  • 这样一颗最小生成树就构建完成了,权值和是57。 

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纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,也许看完了上面的解析,你已经最prim算法有了一个大致的了解,学习算法,大致的了解是远远不够的,代码的实践永远是最重要的,学习完一个算法后一定要去自己亲手试试,每个人都有自己的代码风格,大家大可以在自己的风格之上写出自己的prim。

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 第一题是模板,后面两题主要是更好得帮助我们理解最小生成树——prim在实际和题目中得应用。

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