最小生成树问题在图论和计算机科学中是一个经典问题,其目标是从一个加权无向图中找到一棵包括所有节点的树,使得树的所有边的权重之和最小。Prim算法是一种解决这一问题的有效方法,它是由Vojtěch Jarník在1930年首次提出,后由Robert C. Prim在1957年和Joseph Kruskal几乎同时独立发展出来的。 在MATLAB环境中实现Prim算法,主要涉及以下几个步骤: 1. **初始化**: 首先选择一个起始节点,通常选择图中的任意一个节点作为起点。在这个过程中,我们需要一个数据结构来存储当前生成树的边以及它们的权重,以及每个节点是否已经被加入到最小生成树中。 2. **构建邻接矩阵**: 描述图中节点之间的连接关系,MATLAB中的`D`矩阵就是一个典型的邻接矩阵,其中`D[i][j]`表示节点i到节点j的边的权重。如果不存在边,则权重通常设为无穷大或非常大的数。 3. **循环过程**: 在每次迭代中,Prim算法从当前生成树的边界节点(尚未被加入到树中的节点)中寻找最小权重的边,并将其添加到最小生成树中。边界节点是那些与当前生成树中至少有一个节点有边相连,但自身还未被包含在内的节点。 4. **更新状态**: 添加了新边后,更新节点的状态,将其标记为已加入最小生成树,并更新边界节点集合。这个过程重复,直到所有节点都被加入到最小生成树中。 5. **输出结果**: 最终得到的两行矩阵`T`代表最小生成树的边集,其中每对上下对应的数字表示一条边,即节点i和节点j之间存在一条权重最小的边。 在MATLAB代码中,`prim`函数可能接收两个参数:邻接矩阵`D`和节点个数`n`。函数内部会执行上述步骤,最终返回最小生成树的边集`T`。用户可以根据这个返回值,按照描述中提到的方法,将上下两行数字对应的节点相连,从而可视化最小生成树。 MATLAB作为一种强大的数值计算和图形处理工具,非常适合用来实现和演示算法,如Prim最小生成树算法。通过实际编写和运行代码,可以更直观地理解算法的工作原理,这对于学习和教学都是非常有价值的。 在给定的压缩包文件中,"最小生成树Prim算法"可能是实现上述描述的MATLAB代码文件。用户可以通过阅读和运行这个代码,进一步了解和掌握Prim算法的具体实现细节。同时,也可以结合其他图形可视化工具,如MATLAB的`plot`或`graph`函数,来展示算法的运行过程和结果。
2024-10-04 17:41:40 1KB matlab
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知识点: 1、最小生成树的概念; 2、Prim算法及其实现; 3、Kruskal算法及其实现; 4、图的表示; 5、边的表示; 6、优先队列priority_queue的自定义排序 7、大根堆、小根堆的区别 8、结构体的构建 面向对象: 有一定C++基础,学习数据结构及算法的朋友。 有不足之处,欢迎大家留言批评指正,我们共同进步。
2024-05-29 09:23:47 198KB
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图论算法包括:图的存储与遍历,最小生成树,最短路径,拓扑排序等
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当提供不适当的参数或将其应用于由具有不同形状,大小和密度的聚类组成的数据集时,大多数聚类算法将变得无效。 为了缓解这些不足,我们提出了一种新颖的拆分合并层次聚类方法,其中采用最小生成树(MST)和基于MST的图来指导拆分和合并过程。 在分割过程中,选择基于MST的图中具有高度的顶点作为初始原型,并使用K均值来分割数据集。 在合并过程中,将对子组对进行过滤,并且仅考虑相邻对。 所提出的方法除了簇数以外不需要任何参数。 实验结果证明了其在合成和真实数据集上的有效性。
2023-02-25 08:54:26 1.76MB Data sets; Hierarchical clustering
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使用C/C++实现的关于最短路+最小生成树、矩阵运算(乘方、加、减、乘、转置等运算)的课程设计
2023-02-25 03:12:16 187KB 数据结构 C/C++
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Prim算法与Kruskal算法 求最小生成树 源代码 实验报告 完整
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受煤矿配电网区域规模的约束,传统启发式搜索很难快速定位配电网故障,无法实现配电网故障自愈。以煤矿典型配电网为研究对象,采用最小生成树算法建立相关数学模型对其进行故障定位及重构。将煤矿配电网内的电源、负荷、开关作为节点,配电网可靠性及网损作为遍历约束条件,得到配电网恢复重构的最佳开关组合。采用该算法后,煤矿配电网监控系统可通过远程指令快速切除故障,将非停电区域负荷迅速接入其他馈线,实现煤矿配电网故障自愈。
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这是用prim算法实现的最小生成树算法,实质上是一个贪心算法的应用,看一下,会对你有帮助
2023-01-04 15:43:11 687KB c++ 图论 最小生成树 prim算法
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prim用c++实现的最小生成树的源码,easy to understand!
2023-01-04 15:17:52 18KB prim 最小生成树 c++
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本演示程序中,利用克鲁斯卡尔算法求网的最小生成树,实现抽象数据类型MFSet,文本方式输出生成树中各条边以及他们的权值。 若要在n个城市之间建设通信网络,只需要架设n-1条线路即可。如何以最低经济代价建设这个通信网,是一个网的最小生成树问题。
2023-01-03 14:31:50 259KB C/C++
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