第九讲 最小生成树
(教材:第九章 最小生成树)
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算法三 (破圈法)
“破圈法”就是在图中任意取一个圈,从圈中去掉权最大的边,将这个圈破掉。重复这个过程,直到图中没有圈为止,保留下的边组成的图即为最小生成树。
用破圈法求上述图 9.1 所示网络的最小生成树。
解

在圈
中,去掉权最大的边
,得图1;
在圈
中,去掉权最大的边
,得图2;
在圈
中,去掉权最大的边
,得图3;
在圈
中,去掉权最大的边
,得图4。
此时,在图 3 中已经没有圈了,于是得最小生成树。
三. 斯坦纳最小树的概念和一些基本性质
1. 问题提出
19世纪初,斯坦纳提出:在欧氏平面上任给有限点集
,试求一点集
,用线段把点集
连接起来,如何连接才能使连线的总长度最短?
这个问题很有实际意义,比如居民点自来水管的铺设、一地区电话线路的架设等问题都可抽象为斯坦纳问题。在欧氏平面上任给有限点集
,求一点集
,使得连接点集
中的点的连线的总长度最短。连结
中的点,使其总长度最短的图,必然是边数最少的连通图,因此它是树,称为斯坦纳最小树,简记为
SRT。问题中原有的
中的点为 SRT 上的固定点;
中的点称为 SRT 上的斯坦纳点,简称为斯坦纳点。