Построение остовного (покрывающего) дерева графа

Слайд 2

Основные определения Остовное дерево – это подграф, не содержащий циклов, включающий

Основные определения

Остовное дерево – это подграф, не содержащий циклов, включающий все

вершины исходного графа, а сумма длин ребер которого минимальна.
Цикломатическое число – показывает сколько ребер надо удалить, чтобы в нем не осталось ни одного цикла.

Алгоритмы построения

метод Крускала

метод Прима

γ=n-m+1

Куленчик О.Н.

Слайд 3

Метод Крускала Ребра исходного графа записываются в порядке возрастания их весов,

Метод Крускала

Ребра исходного графа записываются в порядке возрастания их весов, каждая

вершина графа помещается в одноэлементное подмножество. Просматривая ребра исходного графа, делается вывод о включении, либо исключении ребра из остовного дерева. При этом, если ребро связывает вершины, принадлежащие разным подмножествам, то оно включается в остовное дерево, в противном случае ребро удаляется из рассмотрения.

Куленчик О.Н.

Слайд 4

Пример. Пусть дан граф (взвешенный, неориентированный). Необходимо построить остовное дерево методом

Пример. Пусть дан граф (взвешенный, неориентированный). Необходимо построить остовное дерево методом

Крускала.

Подсчитаем
цикломатическое
число
γ=n-m+1

Проверка сошлась, надо было удалить 5 ребер и мы их удалили

γ=10-6+1=5

Куленчик О.Н.

Слайд 5

Ответ: полученное остовное дерево 1 4 2 3 5 6 Куленчик О.Н.

Ответ: полученное остовное дерево

1

4

2

3

5

6

Куленчик О.Н.

Слайд 6

Метод Прима В этом методе первоначально выбирается любая вершина для начального

Метод Прима

В этом методе первоначально выбирается любая вершина для начального рассмотрения

ее по отношению к другим вершинам. После чего, выбирается минимальный вес (с вершиной). Вершину с минимальным весом удаляем из дальнейшего рассмотрения и сносим ее на следующий уровень. Дальше мы начинаем рассматривать снесенную вершину относительно других, оставшихся вершин.

Куленчик О.Н.

Слайд 7

Пусть дан граф (взвешенный, неориентированный). Необходимо построить остовное дерево методом Прима.

Пусть дан граф (взвешенный, неориентированный). Необходимо построить остовное дерево методом Прима.

На первом шаге минимальный
вес был 1 и принадлежал он вершине V2, поэтому мы
ее выбираем и удаляем из дальнейшего рассмотрения.
На втором шаге мы рассматриваем вершину V2, т.к. ее
мы удалили, относительно оставшихся вершин. Причем
на втором шаге не только проставляем веса ребер, но и
сравниваем их с предыдущим уровнем. Если на
предыдущем уровне вес был меньше, то сносим min вес.

Заполним таблицу
весами ребер,
которые соединяют
рассматриваемые
вершины.

Куленчик О.Н.