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申論題資訊

試卷:109年 - 109 地方政府特種考試_四等_統計、資訊處理:資料處理概要#94745
科目:資料處理
年份:109年
排序:0

申論題內容

一、給定一個有權重的圖形 G=(V, W),V 為頂點集合,W 為邊以及該邊上權 重的集合。 假設 V={A,B,C,D,E,F}, W={{A,B,2},{A,C,6},{B,D,7},{C,D,4},{C,E,5},{D,F,10},{E,F,9}}, 請找出 G 的最小生成樹(Minimum Spanning Tree),並詳細說明執行的 步驟。(25分)

詳解 (共 2 筆)

詳解 提供者:vivian

minimum spanning tree一定要包含Graph中的所有vertex,而且要使得連結所有vertexedgeweight總和最小

Kruskal's 演算法

  1. 以每條邊的權重排序
  2. 每次挑選一個權重最小的邊,檢查加入spanning tree時,是否會形成環
  3. 重複步驟直到spanning tree中有V-1條邊

1.挑選A-B邊(2),此時沒有環,加入此邊

4472793-626194691e428.jpg

2.挑選C-D邊(4),此時沒有環,加入此邊

4472793-6261946996d50.jpg

3.挑選C-E邊(5),此時沒有環,加入此邊

4472793-6261946a1a654.jpg

4.挑選A-C邊(6),此時沒有環,加入此邊

4472793-6261946a936b6.jpg

5.挑選B-D邊(7),此時有環的形成,則不加入此邊

4472793-6261946b16169.jpg

6.挑選E-F邊(9),此時沒有環,加入此邊

4472793-6261946b8eede.jpg

7.因為有五條邊了,就不再檢查了,最後的圖則為minimum spanning tree


參考: https://www.itread01.com/content/1549869855.html

詳解 提供者:hchungw

給定圖 ?G

  • 頂點集合 ?V:{A, B, C, D, E, F}
  • 邊集合 ?W
    {(?,?,2),(?,?,6),(?,?,7),(?,?,4),(?,?,5),(?,?,10),(?,?,9)}{(A,B,2),(A,C,6),(B,D,7),(C,D,4),(C,E,5),(D,F,10),(E,F,9)}

克魯斯卡爾演算法的步驟

  1. 排序邊: 按權重從小到大排序邊:

    (?,?,2),(?,?,4),(?,?,5),(?,?,6),(?,?,7),(?,?,9),(?,?,10)(A,B,2),(C,D,4),(C,E,5),(A,C,6),(B,D,7),(E,F,9),(D,F,10)
  2. 初始化

    • 最小生成樹(MST)集合:空
    • 使用並查集(Union-Find)來管理頂點集合。
  3. 選擇邊並檢查是否形成環

    • 選擇 (?,?,2)(A,B,2):加入 MST,不形成環。
    • 選擇 (?,?,4)(C,D,4):加入 MST,不形成環。
    • 選擇 (?,?,5)(C,E,5):加入 MST,不形成環。
    • 選擇 (?,?,6)(A,C,6):加入 MST,不形成環。
    • 選擇 (?,?,7)(B,D,7):加入 MST,不形成環。
    • 邊數達到 ∣?∣−1V1(5 條),停止。

最終結果

最小生成樹包括以下邊:

  • (?,?,2)(A,B,2)
  • (?,?,4)(C,D,4)
  • (?,?,5)(C,E,5)
  • (?,?,6)(A,C,6)
  • (?,?,7)(B,D,7)

這些邊構成的圖是原圖 ?G 的最小生成樹。