浅析SteinerTree(斯坦纳树)

本文介绍了斯坦纳树的概念,它是图论中的一个重要问题,属于NP困难问题,常用于优化网络设计。文章通过与最小生成树对比,阐述了最小斯坦纳树的定义,并探讨了两种求解方法:一种基于Prim算法的直观思路,另一种利用动态规划进行优化。文中还给出了动态规划的转移方程,并附带了一个实际程序示例。

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前几天看ZOJ的一场Monthly,里面有一道和SteinerTree很相近的一道题,之后敲了一下,顺便把SteinerTree整理一下。

首先由我们知道的东西引入:

一个图的最小生成树即这个图上所有点(设集合为G)生成的边权值和最小的树,我们可以知道这个树上任意两点是可到达的,这个可以用prime或者kruskal实现。下面,假如我们只要求G的一个真子集里面的所有点连通,那么我们发现一些边权是没有用的、可以去掉,这样,将指定点集合中的所有点连通,且总边权值和最小的生成树称谓MinimalSteinerTree(最小斯坦纳树),可以看出,最小生成树是最小斯坦纳树的一种特殊情况。

SteinerTree是组合优化学的著名问题,而且是离散数学中几个NP问题之一,可是很多离散书中提都不提.....SteinerTree对于求解数学模型,优化最小网络很有用。

求解方法:

首先,我们从prime的思想出发,如果求最小斯坦纳树,那么只要求对应点集为最小生成树即可,而

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