python求最小生成树

对于图的一个经常会遇到的问题,关于如何求有向连通图最小生成树的问题,这里的最小生成树的含义是保证图中的所有顶点是相互连通的,并且保证路径之和最小的连通子图。

对于给定的graph是个二维列表,以及一个point表,这里分别用于表示一个有向连通图各顶点之间的距离,以及个顶点的名称,对这个图进行求解最小生成树如何构建,以及求这个最小生成树路径的和。

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

对于给定的如上的graph和point,得出的最小生成树以及该树的最小生成树路径之和的值为:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

另外一个给定的例子如下:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

得出的最小生成树以及该树的最小生成树路径之和的值为:

添加图片注释,不超过 140 字(可选)

对于如上的例子,要想求最小生成树的方法中一般会有两种方式,其中prim算法主要采用的是贪心策略,贪心算法策略主要是在每次选取的是长度最小的那条边,prim的主要过程是先以一个顶点为初始顶点,图中所有顶点集合为point,将已经找到的最短路径的顶点集合定义为visited,将到各个顶点的最短路径长度集合定义为length,length的初始值是第一个顶点到各个顶点的距离,如果说对于已经找到最短路径的顶点集合visited列表中已经存在了某一个顶点,则将对应的length值置为-1,这就表示对该顶点不在继续做处理,已经找到了到达该顶点的路径。

然后对visited集合中的顶点找到point-visited集中和顶点的最小边,然后将这条边加入到最小生成树当中去,再同时更新visited和length。重复这个步骤,一直到最后visited中所包含的顶点是图的所有顶点为止。

python实现的代码如下:

复制代码
import sys
MAX=sys.maxsize
def mintree(graph,point):
    visited = [point[0]]
    length = [-1]
    n=len(point)
    for i in range(1,n):
        length.append(graph[0][i])
    sum = 0
    last=[point[0] for _ in range(n)]
    for _ in range(1,n):
        min=MAX
        minindex=0
        for j in range(1,n):
            if length[j]!=-1 and length[j]<min:
               min=length[j]
               minindex=j
        visited.append(minindex)
        sum += length[minindex]
        print(last[minindex], '--', point[minindex])
        length[minindex]=-1
        for j in range(1,n):
            if length[j]!=-1 and graph[minindex][j]<length[j]:
                length[j]=graph[minindex][j]
                last[j]=point[minindex]
    return sum
相关推荐
日日大王学编程2 小时前
LangGraph 基本用法详解:从入门到实战
python·语言模型·langchain
威哥爱编程2 小时前
Python 智能体开发实战 04:模型答得挺漂亮,程序却读不懂?让回答直接变成能入库的 JSON
python·agent
全栈陈序员2 小时前
【Python】基础语法入门(三十)—— Web 开发入门:用 Flask 搭建第一个网站
前端·python·flask
全栈陈序员2 小时前
【Python】基础语法入门(三十三)—— 日志系统详解:用 logging 记录程序运行
java·开发语言·python
晗夜未央2 小时前
跨仓库 Skill 换台电脑就失效?用 Git remote 校验项目
人工智能·git·python
Zack_Liu2 小时前
code样例
pytorch·python·深度学习
wusam2 小时前
基于HCL的python脚本编程(4)
网络·python·智能路由器
treasure1402 小时前
Django复习笔记(2026年10月)
后端·python·django·api·web·drf
Figo_Cheung2 小时前
Figo基于结构空间算法假设(SSAH)的生成式大模型优化范式与工程实现边界研究——提出适应AGI架构演化的自适应拓扑感知表征机制
算法·架构·agi
xiaoqiangclub3 小时前
Python 的实验性 JIT 要生变?那个开关现在还该不该开
python·性能优化·jit·开发环境·cpython