数据结构和算法-最小生成树（prim和krusakal）和最短路径问题（BFS和dijkastra和floyd）

发布时间：2023年12月18日

最小生成树

总览

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生成树

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广度优先生成树

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深度优先生成树

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最小生成树

针对的是带权连通图
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Prim算法

同一个图的最小生成树可能不唯一

从p城出发
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从农场出发也一样
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Kruskal算法

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Prim vs Krusakal

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Prim的实现

先找到最低代价的节点，每次将节点加入树后，需要更新各节点加入树的最低代价（即将原来的代价和个节点与加入节点的代价作比较）
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Kruskal的实现

查找并查集（如果用二叉树实现的）的根需要log2E
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小结

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最短路径问题

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单源最短路径问题

BFS求无权图的单源最短路径

首先访问2号顶点，然后再更新其相邻顶点后的结果
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然后1号顶点出队，相邻节点入队，同时更新各相邻节点

然后6号顶点出队，更新相邻节点，同时各个相邻节点入队

5号顶点没有相邻
所以到3号顶点处理

7号顶点处理

4号和8号相邻节点都被访问，所以没有处理

小结

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Dijkastra算法

BFS局限性（默认每条路径长度一样）
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初始化后，即更新初始节点及其相邻节点

第一轮后

第二轮后

第三轮后
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第四轮后

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查找两个顶点的最短路径

算法时间复杂度

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不适用情况

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每一对顶点的最短路径问题

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Floyd算法

初始时
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允许在v0中转

允许在v0 v1中转

允许在v0 v1 v2中转

找两个点的最短路径

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核心代码

空间复杂度是有n*n个矩阵那么多
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实例

初始
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允许在v0中转
发现没有变化
从图可以发现v0没有进去的边，所以自然没法中转

允许在v0 v1中转

允许在v0 v1 v2中转
是已经基于之前v0 v1的中转结果的
例如v2到v3是基于中转v1的，但是在以v2中转的转换中是把它认为是相连的
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允许在v0 v1 v2 v3中转

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允许在v0 v1 v2 v3 v4中转

找两个顶点最短路径

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Floyd用于负权图

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不能解决的问题

回路越多，路径越短

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小结

BFS 采用邻接矩阵是V的平方邻接矩阵是V+E
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文章来源:https://blog.csdn.net/llovewuzhengzi/article/details/135039877
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