(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

  1. 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 ...

  2. 【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 ...

  3. 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 ...

  4. 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 ...

  5. 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 ...

  6. 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 ...

  7. 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 ...

  8. 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 ...

  9. 【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

  1. $watch

    $watch简单使用 $watch是一个scope函数,用于监听模型变化,当你的模型部分发生变化时它会通知你. $watch(watchExpression, listener, objectEqua ...

  2. JavaScript文件引入方式区别

    1.JavaScript文件引入方式 (1)正常引入 <script src="http://libs.baidu.com/jquery/2.0.0/jquery.min.js&quo ...

  3. 设置python 命令行交互程序自己主动补齐

    1. 新建Python环境变量配置文件: vim ~/.pystartup # Add auto-completion and a stored history file of commands to ...

  4. 〖Linux〗VIM youcompleteme 自动补全 #include 文件名称

    1. 拷贝配置文件 cp ~/.vim/bundle/YouCompleteMe/cpp/ycm/.ycm_extra_conf.py ~/.vim/.ycm_extra_conf.py 2. 修改配 ...

  5. 重叠IO overlapped I/O 运用详解

    2009年02月21日 星期六 下午 07:54 I/O设备处理必然让主程序停下来干等I/O的完成,对这个问题有 方法一:使用另一个线程进行I/O.这个方案可行,但是麻烦.               ...

  6. Javascript中的数据类型知多少

    JavaScript 是一种弱类型或者说动态语言.这意味着你不用提前声明变量的类型,在程序运行过程中,类型会被自动确定.这也意味着你可以使用同一个变量保存不同类型的数据 根据ECMAScript 5. ...

  7. 单节点k8s的一个小例子 webapp+mysql

    安装kubernetes 准备一台centos7 1) 关闭firewalld 和 selinux systemctl stop firewalld systemctl disable firewal ...

  8. ASP.NET#LinqDataSource控件配置对象模型时遇到的问题

    使用LinqDataSource控件时,配置数据源的时候,发现没有DataContext对象可选,但已通过可视化操作完成了对象模型的建立.这个时候,可以通过现在Default.aspx.cs文件中做如 ...

  9. MySQL-事务隔离级别设置

    加锁研究:http://www.cnblogs.com/JohnABC/p/4377529.html 先了解下 第一类丢失更新.脏读.不可重复读.幻读.第二类丢失更新 第一类丢失更新 撤销一个事务时, ...

  10. JavaScript-event参数传递详解

    onmouseover="over(event)" onmouseout="out(event)" onclick="change(event)&qu ...