minspantree

Минимальное дерево охвата графика

Синтаксис

T = minspantree(G)
T = minspantree(G,Name,Value)
[T,pred] = minspantree(___)

Описание

пример

T = minspantree(G,Name,Value) использует дополнительные опции, заданные одним или несколькими Аргументами в виде пар "имя-значение". Например, minspantree(G,'Method','sparse') использует алгоритм Краскэла для вычисления минимального дерева охвата.

пример

[T,pred] = minspantree(___) также возвращает вектор узлов-предшественников, pred, с помощью любого из входных параметров в предыдущих синтаксисах.

Примеры

свернуть все

Создайте и постройте график графика куба со взвешенными краями.

s = [1 1 1 2 5 3 6 4 7 8 8 8];
t = [2 3 4 5 3 6 4 7 2 6 7 5];
weights = [100 10 10 10 10 20 10 30 50 10 70 10];
G = graph(s,t,weights);
p = plot(G,'EdgeLabel',G.Edges.Weight);

Вычислите и постройте график минимального дерева охвата графика сверху графика. T содержит те же узлы как G, но подмножество краев.

[T,pred] = minspantree(G);
highlight(p,T)

Создайте и постройте график графика, который имеет несколько компонентов.

s = {'a' 'a' 'a' 'b' 'b' 'c' 'e' 'e' 'f' 'f' 'f' 'f' 'g' 'g'};
t = {'b' 'c' 'd' 'c' 'd' 'd' 'f' 'g' 'g' 'h' 'i' 'j' 'i' 'j'};
G = graph(s,t);
p = plot(G,'Layout','layered');

Найдите минимальный лес охвата для графика, запускающегося в узле i. Подсветите получившийся лес в графике. Имена узла графика перенесены в минимальный древовидный граф охвата.

[T,pred] = minspantree(G,'Type','forest','Root',findnode(G,'i'));
highlight(p,T)

Используйте вектор узлов-предшественников, pred, чтобы создать направленную версию минимального леса охвата. Все края в этом дереве направлены далеко от корневых узлов в каждом компоненте (узлы i и a).

rootedTree = digraph(pred(pred~=0),find(pred~=0),[],G.Nodes.Name);
plot(rootedTree)

Входные параметры

свернуть все

Введите график, заданный как объект graph. Используйте graph, чтобы создать объект неориентированного графа.

Пример: G = график (1,2)

Аргументы в виде пар имя-значение

Укажите необязательные аргументы в виде пар ""имя, значение"", разделенных запятыми. Имя (Name) — это имя аргумента, а значение (Value) — соответствующее значение. Имя должно появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: [T, pred] = minspantree (G, 'Метод', 'разреженный')

Минимальный алгоритм связующего дерева, заданный как пара, разделенная запятой, состоящая из 'Method' и одна из опций в таблице.

ОпцияОписание
'dense' (значение по умолчанию)Алгоритм Прима. Этот алгоритм запускается в корневом узле и добавляет края к дереву при пересечении графика.
разреженныйАлгоритм Краскэла. Эти виды алгоритма все края в развес, и затем добавляют их к дереву, если они не создают цикл.

Корневой узел, заданный как пара, разделенная запятой, состоящая из 'Root' и индекса узла или имени узла. Корневым узлом по умолчанию является 1.

  • Если 'Method' является 'dense' (значение по умолчанию), то корневой узел является стартовым узлом.

  • Если 'Method' является 'sparse', то корневой узел используется только, чтобы вычислить pred, вектор узлов-предшественников.

Можно задать корневой узел в любом из этих форматов:

ЗначениеПример
Скалярный индекс узла1
Имя узла вектора символаA
Представьте скалярное имя узла в виде строкиA

Тип минимального дерева охвата, заданного как пара, разделенная запятой, состоящая из 'Type' и одна из опций в таблице.

ОпцияОписание
'tree'

Только единственное дерево возвращено. Дерево содержит корневой узел.

'forest'

Лес минимальных деревьев охвата возвращен. Другими словами, задайте 'forest', чтобы вычислить минимальное дерево охвата всех связанных компонентов в графике.

Выходные аргументы

свернуть все

Минимальное дерево охвата, возвращенное как объект graph.

Узлы-предшественники, возвращенные как вектор индексов узла. pred(I) является индексом узла предшественника узла I. Условно, pred(rootNode) = 0. Если Type является 'tree', то pred(I) = NaN для всех узлов I, которые не находятся в том же компоненте как корневой узел.

pred задает направленную версию минимального дерева охвата со всеми краями, направленными далеко от корневого узла.

Больше о

свернуть все

Минимальное дерево охвата

Для связных графов дерево охвата является подграфом, который соединяет каждый узел в графике, но не содержит циклов. Может быть много деревьев охвата для любого данного графика. Путем присвоения веса каждому краю различным деревьям охвата присваивают номер для общей массы их краев. Минимальное дерево охвата является затем деревом охвата, края которого имеют наименьшее количество общей массы.

Для графиков с равным весом ребра все деревья охвата являются минимальными деревьями охвата, начиная с пересечения узлов n требует краев n-1.

Смотрите также

| |

Введенный в R2015b

Была ли эта тема полезной?