算法练习:最小生成树 (Minimum Spanning Tree)
(注:此贴是为了回答同事提出的一个问题而匆匆写就,算法代码只求得出答案为目的,效率方面还有很大的改进空间)
最小生成树是指对于给定的带权无向图,需要生成一个总权重最小的连通图。
其问题描述及算法可以详见:https://en.wikipedia.org/wiki/Minimum_spanning_tree
以下我选用其中一个简单的算法描述,编写 Python 代码尝试解决此问题。
下面是同事提出的问题的原图:
程序:
# coding: utf-8 from sets import Set def edge_name(v1, v2):
if v1 < v2:
return v1 + v2
return v2 + v1 # Prim algorithm
def mst(vectors, costs, vectors_in_g, edges_in_g):
if len(vectors) == len(vectors_in_g):
return (vectors_in_g, edges_in_g) min_cost = max(costs.values()) + 1
remaining_vectors = vectors.difference(vectors_in_g)
next_vector = ''
next_edge = '' for x in vectors_in_g:
for y in remaining_vectors:
ename = edge_name(x, y)
if ename not in costs:
continue
cost = costs[ename]
if cost < min_cost:
next_vector = y
next_edge = ename
min_cost = cost if next_vector <> '' and next_edge <> '':
new_vectors_in_g = vectors_in_g.copy()
new_edges_in_g = edges_in_g[:]
new_vectors_in_g.add(next_vector)
new_edges_in_g.append(next_edge) return mst(vectors, costs, new_vectors_in_g, new_edges_in_g)
else:
raise Exception("The MST can not be found.") my_vectors = Set(['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'])
my_costs = {
'ab': 12,
'ad': 11,
'ae': 16,
'ag': 14,
'bc': 11,
'bd': 13,
'cd': 13,
'cf': 15,
'df': 16,
'ef': 15,
'eg': 10,
'fg': 14
} vs, es = mst(my_vectors, my_costs, Set(list(my_vectors)[0]), []) print vs
print es total_cost = 0
for e in es:
total_cost += my_costs[e] print total_cost
程序输出如下:
Set(['a', 'c', 'b', 'e', 'd', 'g', 'f'])
['ad', 'ab', 'bc', 'ag', 'eg', 'fg']
72
从输出结果可知最优解的总权重72. 图示如下:
算法练习:最小生成树 (Minimum Spanning Tree)的更多相关文章
- Prim算法、Kruskal算法和最小生成树 | Minimum Spanning Tree
graph to tree非常有趣! 距离的度量会极大地影响后续的分析,欧式距离会放大差异,相关性会缩小差异,导致某些细胞群分不开. 先直观看一下,第一个是Prim,第二个是Kruskal.但是肯定都 ...
- 【算法】关于图论中的最小生成树(Minimum Spanning Tree)详解
本节纲要 什么是图(network) 什么是最小生成树 (minimum spanning tree) 最小生成树的算法 什么是图(network)? 这里的图当然不是我们日常说的图片或者地图.通常情 ...
- 最小生成树(Minimum Spanning Tree)——Prim算法与Kruskal算法+并查集
最小生成树——Minimum Spanning Tree,是图论中比较重要的模型,通常用于解决实际生活中的路径代价最小一类的问题.我们首先用通俗的语言解释它的定义: 对于有n个节点的有权无向连通图,寻 ...
- 最小生成树 (Minimum Spanning Tree,MST) --- Prim算法
本文链接:http://www.cnblogs.com/Ash-ly/p/5409904.html 普瑞姆(Prim)算法: 假设N = (V, {E})是连通网,TE是N上最小生成树边的集合,U是是 ...
- 最小生成树 (Minimum Spanning Tree,MST) --- Kruskal算法
本文链接:http://www.cnblogs.com/Ash-ly/p/5409265.html 引导问题: 假设要在N个城市之间建立通信联络网,则连通N个城市只需要N - 1条线路.这时,自然会考 ...
- 数据结构与算法分析–Minimum Spanning Tree(最小生成树)
给定一个无向图,如果他的某个子图中,任意两个顶点都能互相连通并且是一棵树,那么这棵树就叫做生成树(spanning tree). 如果边上有权值,那么使得边权和最小的生成树叫做最小生成树(MST,Mi ...
- HDU 4408 Minimum Spanning Tree 最小生成树计数
Minimum Spanning Tree Time Limit: 2000/1000 MS (Java/Others) Memory Limit: 32768/32768 K (Java/Ot ...
- 说说最小生成树(Minimum Spanning Tree)
minimum spanning tree(MST) 最小生成树是连通无向带权图的一个子图,要求 能够连接图中的所有顶点.无环.路径的权重和为所有路径中最小的. graph-cut 对图的一个切割或者 ...
- 【HDU 4408】Minimum Spanning Tree(最小生成树计数)
Problem Description XXX is very interested in algorithm. After learning the Prim algorithm and Krusk ...
随机推荐
- C#.NET常见问题(FAQ)-程序如何把窗体文件从从一个项目中复制到另一个项目
一个窗体有三个文件,全部拷贝到新的项目中 在新的项目中点击显示所有文件,然后右击导入的文件,点击包括在项目中,会自动修改颜色(此时还没有被识别为窗体) 重启这个项目,三个文件已经被识别出来了 ...
- 【转载】如何在Oracle中复制表结构和表数据
1. 复制表结构及其数据: create table table_name_new as select * from table_name_old 2. 只复制表结构: create table ta ...
- JDK5.0特性,使用ProcessBuilder执行本地命令
import java.io.BufferedReader; import java.io.BufferedWriter; import java.io.File; import java.io.IO ...
- hadoop MultipleInputs fails with ClassCastException (get fileName)
来自:http://stackoverflow.com/questions/11130145/hadoop-multipleinputs-fails-with-classcastexception F ...
- 修改ligerui 默认确认按钮
$.extend($.ligerDefaults.DialogString, {ok: '取消单据'}); showDialogPay = $.ligerDialog.alert('正在支付中,请稍候 ...
- shell脚本中的几个括号总结(小括号/大括号/花括号)
from:http://www.cnblogs.com/hanyan225/archive/2011/10/06/2199652.html 是毋庸置疑的,方便了我们也迷惑了我们,比如这些杂七杂八的括号 ...
- jsp&html页面知识点集锦
CreateTime--2016年12月16日16:08:03Author:Marydonjsp&html页面知识点集锦1.标签的class属性 标签同时拥有多个class时,要写在同一个 ...
- iOS升级swift3 遇到Overriding non-open instance method outside of its defining module的解决方案
最近将我之前的一个swift项目升级swift3,说多了都是泪... 其中,遇到这样一个错误: 这是用的三方:ENSwiftSideMenu时引出的 报了两个错: 1.Cannot inherit f ...
- PLSQL常用配置之窗口/版面保存、SQL格式化/美化、SQL注释\去掉注释等快捷键配置、登陆历史修改配置
http://blog.csdn.net/hyeidolon/article/details/8251791 PLSQL常用配置之窗口/版面保存.SQL格式化/美化.SQL注释\去掉注释等快捷键配 ...
- 在TFS 2013上,使用tf workspace命令删除其他用户的工作区
8月25日补充:如果想批量删除工作区,你可以使用第三方工具MSBuild Sidekick http://www.attrice.info/downloads;或者自己编写一个bat脚本,但是缺陷是需 ...