最小生成树两种算法的区别以及Prim算法与Dijkstra算法的区别

Prim和Kruskal的不同之处在于两者选择的变量不同,Prim选择的是始终保持权值最小,然后逐个加点构建一棵树。而Kruskal则是始终保证是一棵树(虽然构建过程中不一定是真正的树,但并查集判环可以这样理解:是为了保证结果是一颗树),然后逐条加边,使权值最小。

知道上述两种思想后,来谈谈代码的(都是基于贪心)实现:

Prim:(这里把权值理解成距离)假设,已经确定的点的集合为S,那么还未确定的点可以记为1-S,我们每次从还未确定的点集合1-S中,选择一个里离集合S中的点直接相连,且权值最小(贪心)的点加入S中,不妨被这个点为t,则S与1-S将发生变化:由于t变成了S中的点,那么1-S中与t相连的点的距离实际上变成了该点与S的距离。由于初始化时,已经有一个点已经标志,那么只需要循环N-1次就够了,而且只能是N-1次,否则可能会发生错误(视INF而定),这就是Prim算法。

Kruskal:这个算法相对于Prim来说就比较好理解多了,每次选择权值最小的(贪心)的边,然后看看该边的两个点是否与树矛盾(用并查集判断就行了),在加边的过程中记录有效点的数目,达到N个就结束,不用把每条边都考虑进去。

Prim算法中寻找的是下一个与MST中任意顶点相距最近的顶点;
Dijkstra算法寻找的是下一个离给定顶点(单源)最近的顶点。
另外,当有两条具有同样的最小权值的边可供选择时,任选一条即可,所以构造的MST不是惟一的。
Prim算法和Dijkstra算法十分相似,惟一的区别是:
Prim算法要寻找的是离已加入顶点距离最近的顶点;
Dijkstra算法是寻找离固定顶点距离最近的顶点。
所以Prim算法的时间复杂度分析与Dijkstra算法相同,都是 O(|V^2|)

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