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GREEDY ALGORITHMS II

MST算法常用于解决优化问题,如网络设计、电力传输等领域。 常见MST算法有两种:Kruskal算法Prim算法。...Prims algorithm适用于稠密图,即节点之间边相对较多情况。在实现上,通常使用优先级队列(最小堆)来维护未访问节点权重,并通过快速查找更新节点权重来加速算法执行。...min_heap = [(0, 0)] # 最小堆,用于存储权重节点元组 mst = [] # 最小生成树边 total_weight = 0 # 最小生成树权重..., total_weight = prim(graph) print("最小生成树边列表及其权重:") print(mst) print("最小生成树权重:", total_weight...虽然Borůvka’s算法在理论上是一个有效算法,但在实际应用中,由于现代计算机系统并行算法复杂性,它可能不如其他算法(如Kruskal、Prim算法)在实践中运行得快速高效。

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GREEDY ALGORITHMS II

MST算法常用于解决优化问题,如网络设计、电力传输等领域。 常见MST算法有两种:Kruskal算法Prim算法。...Prims algorithm适用于稠密图,即节点之间边相对较多情况。在实现上,通常使用优先级队列(最小堆)来维护未访问节点权重,并通过快速查找更新节点权重来加速算法执行。...min_heap = [(0, 0)] # 最小堆,用于存储权重节点元组 mst = [] # 最小生成树边 total_weight = 0 # 最小生成树权重..., total_weight = prim(graph) print("最小生成树边列表及其权重:") print(mst) print("最小生成树权重:", total_weight...虽然Borůvka’s算法在理论上是一个有效算法,但在实际应用中,由于现代计算机系统并行算法复杂性,它可能不如其他算法(如Kruskal、Prim算法)在实践中运行得快速高效。

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使用贪心算法解决最小生成树

生成树定义:对于一个图G,获取G边使得所有的顶点都连接到。最小生成树(MST Minimun spanning tree):给定图G(V,E),以及对应权重,获取一颗权重最小生成树。...树定义:连接无环图 直接策略 找到所有的生成树,然后计算权重最小 image.png image.png 贪心算法性质 最优子结构:有多个子结构最优解最终组成整个问题最优解 贪心算法选择特定...边 证明 假设T是G一个MST,那么它必定存在一条边e'={u',v'}横跨SV/S,由于w(e)<=w(e'),可以构造T'=T/{e'}U{e}=w(T)-w(e')+w(e)<=w(T)...Prim's算法 维护一个优先级队列Q,它节点u.key=min{w(u,v)|u in s and v in (S-V)} 随便选取单个节点作为S,其它都是 S-V 在Q中存储V所有的节点,对于节点...为 image.png 运行时间 在整个过程中,涉及V次从优先级队列中获取最小值,以及边两倍次减少key值,所以时间为 image.png 使用斐波那契可以达到VlgV+E Kruskal's

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最小生成树算法(上)——Prim(普里姆)算法

即从输入起始结点看成一棵树,之后一步步收录那些与已经被收录结点相邻最近结点。可以看出Prim算法稠密图较为合适。...Prim算法过程描述: 1)首先定一个最小生成树MST初始化为空(即不含有任何边),初始化距离数组dist为正无穷,表示所有结点到最小生成树距离(即不可达),定义父亲数组parent来记录一个结点父亲结点.../收录顶点个数 int sum_weight = 0; //最小生成树权重 for(int i = 1 ; i Nv+1 ; i++...//收录顶点个数 int sum_weight = 0; //最小生成树权重 for(int i = 1 ; i <...= -1){ cout<<"Prim算法生成最小生成树权重为:"<<endl; cout<<min_weight<<endl; graph.Print_Prim

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使用OpenCVPython计算视频中帧数

使用OpenCVPython处理视频文件时,有两种方法来确定帧总数: 方法1:使用OpenCV提供内置属性访问视频文件元信息并返回帧总数快速、高效方法。...计算帧数简单方法 在OpenCV中计算视频帧数第一种方法非常快——它只是使用OpenCV提供内置属性来访问视频文件并读取视频元信息。...如果否,就让我们看看方法1是如何实际实现: # otherwise, let's try the fast way first else: # lets try to determine...在opencv3中,帧计数属性名称是cv2.CAP_PROP_FRAME_COUNT,理想情况下,将各自属性名称传递给视频指针.get方法将允许我们获得视频中帧数(第10-15行)。...如果出现异常,我们只需还原为手工计算帧数(第1617行)。 最后,我们释放视频文件指针(19行)并返回视频帧数(21行)。

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Python 算法高级篇:最小生成树算法优化与应用

引言 最小生成树( Minimum Spanning Tree , MST )是图论中一个重要问题,涉及到在一个加权连通图中找到一棵包含所有节点且边权重之和最小树。...在本篇博客中,我们将深入探讨最小生成树算法优化应用,主要关注两个著名算法: Prim 算法 Kruskal 算法。 ❤️ ❤️ ❤️ 1....可以根据实际情况选择合适算法。在某些应用中,还可以进行算法优化,例如使用( heap )数据结构来加速 Prim 算法。 5....总结 最小生成树问题是图论中一个经典优化问题,通常涉及在加权连通图中找到一棵树,以最小权重连接所有节点。...Prim 算法 Kruskal 算法是解决这个问题两种主要方法,它们各自在不同场景中表现出色。 理解掌握这两种算法以及它们优化方法对于解决实际问题非常重要。

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Prim 算法,YYDS

对比 Kruskal 算法 图论最小生成树问题,就是让你从图中找若干边形成一个边集合mst,这些边有以下特性: 1、这些边组成是一棵树(树区别在于不能包含环)。...2、这些边形成树要包含所有节点。 3、这些边权重之和要尽可能小。 那么 Kruskal 算法是使用什么逻辑满足上述条件,计算最小生成树呢?...首先,Kruskal 算法用到了贪心思想,来满足权重之和尽可能小问题: 先对所有边按照权重从小到大排序,从权重最小边开始,选择合适边加入mst集合,这样挑出来边组成树就是权重最小。...那么,本文主角 Prim 算法是使用什么逻辑来计算最小生成树呢? 首先,Prim 算法也使用贪心思想来让生成树权重尽可能小,也就是「切分定理」,这个后文会详细解释。...其次,Prim 算法使用 BFS 算法思想 visited布尔数组避免成环,来保证选出来边最终形成一定是一棵树。

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C++ Prim Kruskal 求最小生成树算法

生成树:在图中找一棵包含图中所有节点树,生成树是含有图中所有顶点无环连通子图。所有可能生成树中,权重最小那棵生成树就叫最小生成树。...在无向加权图中计算最小生成树,使用最小生成树算法现实场景中,图权重一般代表成本、距离这样标量。...kruskal 这里就用到了贪心思路:将所有边按照权重从小到大排序,从权重最小边开始遍历,如果这条边mst其它边不会形成环,则这条边是最小生成树一部分,将它加入mst集合;否则,这条边不是最小生成树一部分...,不要把它加入mst集合。...在图中进行广度搜索,使用优先队列存储边信息。

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东哥带你刷图论第五期:Kruskal 最小生成树算法

最小生成树算法主要有 Prim 算法(普里姆算法) Kruskal 算法(克鲁斯卡尔算法)两种,这两种算法虽然都运用了贪心思想,但从实现上来说差异还是蛮大,本文先来讲 Kruskal 算法,Prim...比如上图,右侧生成树权重显然比左侧生成树权重要小。 那么最小生成树很好理解了,所有可能生成树中,权重最小那棵生成树就叫「最小生成树」。...PS:一般来说,我们都是在无向加权图中计算最小生成树,所以使用最小生成树算法现实场景中,图权重一般代表成本、距离这样标量。...这里就用到了贪心思路: 将所有边按照权重从小到大排序,从权重最小边开始遍历,如果这条边mst其它边不会形成环,则这条边是最小生成树一部分,将它加入mst集合;否则,这条边不是最小生成树一部分...mst : -1; } class UF { // 见上文代码实现 } 这道题就解决了,整体思路上一道题非常类似,你可以认为树判定算法加上按权重排序逻辑就变成了 Kruskal 算法。

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加权无向图----Prim算法实现最小生成树

算法:使用一个最小优先权队列保存横切边集合,每次新加进来一个结点,就将该结点关联所有边添加进最小优先权队列;生成最小树时,从横切边集合中取出最小边,判断是否目前树产生环,如果产生环,则舍弃该边;...; } } Prim算法延时实现计算一个含V个顶点E条边连通加权无向图最小生成树所需空间与E成正比,所需时间与ElogE成正比(最坏情况)。...Prim即时实现: 要改进LazyPrimMST,可以尝试从优先队列中删除用不到边。关键在于,我们关注只是连接树顶点非树顶点中权重最小边。...引进两个顶点索引数组edgeTo[]distTo[],它们有如下性质: 如果顶点v不在树中但至少含有一条边树相连,那么edgeTo[v]将是v树连接最短边,distTo[v]为这条边权重。...算法即时实现计算一个含有V个顶点E条边连通加权无向图最小生成树所需空间V成正比,所需时间ElogV成正比(最坏情况)。

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Prim算法简易教程(~简单易懂,附最详细注释代码)

文章目录 1 最小生成树(Minimum Spanning Tree,MST) 2 Prim算法 2.1 简介 2.2 具体步骤 2.3 算法示例图 2.4 算法实现 2.5 算法分析 2.6 测试...那么,我们如何来求最小生成树呢,由最小生成树定义我们可以知道构建最小生成树是可以利用贪心算法去实现,我们接下来介绍两种算法也都是利用贪心算法去求得 M S T MST MST。...2 Prim算法 2.1 简介 普里姆算法(Prims algorithm),图论中一种算法,可在加权连通图里搜索最小生成树。...int sum;//计算最小生成树权值总和。 void Prim(int s){ //初始化操作,获取基本信息。...:第一个是在 l o w c o s t lowcost lowcost中求最小值,其频度为 n n n,第二个是重新选择具有最小权值边,频度为 n n n,由此我们可知Prim算法时间复杂度为 O

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Dijkstra最短路径算法

大家好,又见面了,我是你们朋友全栈君。 给定图中图形源顶点,找到给定图形中从源到所有顶点最短路径。 Dijkstra算法与最小生成树Prim算法非常相似。...与PrimMST一样,我们以给定源为根生成SPT(最短路径树)。我们维护两组,一组包含最短路径树中包含顶点,另一组包括最短路径树中尚未包括顶点。...我们可以创建一个父数组,在更新距离时更新父数组(如prim实现),并使用它显示从源到不同顶点最短路径。 2)代码用于无向图,同样dijkstra函数也可用于有向图。...如果使用邻接列表表示输入图,则可以借助二进制将其缩减为O(E log V)。请参阅 Dijkstra邻接列表表示算法更多细节。 5)Dijkstra算法不适用于具有负权重图。...对于具有负权重图,可以使用Bellman-Ford算法,我们很快将其作为单独帖子进行讨论。

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加权无向图----Kruskal算法实现最小生成树

上一篇:加权无向图实现 加权无向图----Prim算法实现最小生成树 数据结构: 用一条优先队列将边按照权重从小到大排序 用union-find数据结构来识别会形成环边 用一条队列来保存最小生成树所有边...Kruskal算法计算一个含V个顶点E条边连通加权无向图最小生成树所需空间与E成正比,所需时间与ElogE成正比(最坏情况)。...方法:将边都添加进最小优先权队列中,每次从中取出最小边,检查会不会与已经选出边构成环(使用union-find算法),如果构成环,则弃掉这条边,否则将这条边加入最小生成树队列。...public class KruskalMST { private Queue mst; //用来保存最小代价生成树队列 public KruskalMST(EdgeWeightedGraph...pq.isEmpty() && mst.size()<G.V()-1) { Edge e = pq.delMin();//从优先队列得到最小边 int

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数据结构–图

:指向它元素存进链表 如果把图改成了网,那就把每个指向结点加上一个权重空间 3.有向图十字链表 其实也很简单,每一个边结点加上弧尾弧头,第一个指针下一个弧头一样结点,第二个指针指向下一个弧尾一样结点...6.Prim算法: 对n个顶点连通网,初始时, T=(U,TE),U为一个开始顶点,TE=φ,以后根据MST性质,每次增加一个顶点一条边,重复n-1次。U不断增大,V-U不断减小直到为空。...*/ else return ERROR; /* 若这样顶点不存在,返回-1作为标记 */ } int Prim( MGraph Graph, LGraph MST ) { /* 将最小生成树保存为邻接表存储图...MST,返回最小权重 */ WeightType dist[MaxVertexNum], TotalWeight; Vertex parent[MaxVertexNum], V, W;...TotalWeight = 0; /* 初始化权重 */ VCount = 0; /* 初始化收录顶点数 */ /* 创建包含所有顶点但没有边图。

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Data Structure_图

表示方法有两种,图核心就在于每一个点以及他们相连边,通常我们就使用两种方法来表示,邻接矩阵邻接表。邻接矩阵就是用一个二维矩阵来表示: ?...但是这样在后面的广度遍历深度遍历那么邻接表邻接矩阵就要写两遍了,所以这里使用一个迭代器来操作,迭代器当做一个借口,返回当前这个点所连接点是什么。...这个定理很重要,无论点多少只要切分开了就可以使用这种方法进行一个点一个点进行扩散。 Prim Algorithm prim算法就是根据这个思想来完成最小生成树构建。...实现这个优化可以使用索引来实现,因为索引是只需要分配V个空间,每一个点只会保留和他距离最近一条横切边。...所有可以把其中一端看成是Prim算法中选择一个点,那个最小边就是横切边了,所有Prim算法是通过点找边,而Kruskal算法是通过边找点,虽然没有真正意义上找,但是这种方式思考PrimKruskal

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Data Structure_图图论带权图

表示方法有两种,图核心就在于每一个点以及他们相连边,通常我们就使用两种方法来表示,邻接矩阵邻接表。邻接矩阵就是用一个二维矩阵来表示: ?...但是这样在后面的广度遍历深度遍历那么邻接表邻接矩阵就要写两遍了,所以这里使用一个迭代器来操作,迭代器当做一个借口,返回当前这个点所连接点是什么。...这个定理很重要,无论点多少只要切分开了就可以使用这种方法进行一个点一个点进行扩散。 Prim Algorithm prim算法就是根据这个思想来完成最小生成树构建。...实现这个优化可以使用索引来实现,因为索引是只需要分配V个空间,每一个点只会保留和他距离最近一条横切边。...所有可以把其中一端看成是Prim算法中选择一个点,那个最小边就是横切边了,所有Prim算法是通过点找边,而Kruskal算法是通过边找点,虽然没有真正意义上找,但是这种方式思考PrimKruskal

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