克鲁斯卡尔(Kruskal)算法是一种用于求解最小生成树(Minimum Spanning Tree, MST)的贪心算法。
最小生成树是一个连通无向图中生成树权值之和最小的生成树。克鲁斯卡尔算法通过将图中的边按照权值从小到大排序,然后遍历所有边,将权值最小且不形成环路的边添加到最小生成树中,直到最小生成树中包含了所有的顶点。
克鲁斯卡尔算法的步骤如下:
- 构造一个空的最小生成树集合;
- 将图中的所有边按照权值从小到大排序;
- 遍历所有的边,如果当前边不会导致最小生成树形成回路,则将该边添加到最小生成树集合中;
- 最终得到的最小生成树集合即为最小生成树。
克鲁斯卡尔算法的优点包括:
- 算法简单易懂,实现相对简单;
- 算法适用于大部分图类型,包括稀疏图和稠密图;
- 算法能够处理带权的图。
克鲁斯卡尔算法的缺点包括:
- 算法的时间复杂度为O(E log E),其中E为边的个数。当图规模较大时,算法的执行时间较长;
- 算法的空间复杂度为O(V + E),其中V为顶点的个数。当图规模较大时,算法的空间占用较大。
以下是使用C++实现克鲁斯卡尔算法求最小生成树的示例代码: