#practiceLinkDiv { display: none !important; }Алгоритъмът за обратно изтриване е тясно свързан с Алгоритъмът на Крускал . В алгоритъма на Крускал това, което правим е: Сортираме ръбовете по нарастващ ред на техните тегла. След сортиране ние един по един избираме ръбове в нарастващ ред. Включваме текущия избран ръб, ако чрез включването му в обхващащото дърво не образуваме никакъв цикъл, докато няма V-1 ребра в обхващащото дърво, където V = брой върхове.
В алгоритъма за обратно изтриване сортираме всички ръбове намаляващи ред на техните тегла. След сортиране ние един по един избираме ръбове в низходящ ред. Ние включване на текущия избран ръб, ако изключването на текущия ръб причинява прекъсване на връзката в текущата графика . Основната идея е изтриване на ръба, ако изтриването му не води до прекъсване на връзката на графиката.
java клас низове
Алгоритъмът:
- Сортирайте всички ръбове на графиката в ненарастващ ред на теглата на ръбовете.
- Инициализирайте MST като оригинална графика и премахнете допълнителните ръбове, като използвате стъпка 3.
- Изберете ръба с най-голямо тегло от останалите ръбове и проверете дали изтриването на ръба прекъсва връзката на графиката или не .
Ако прекъсва връзката, тогава не изтриваме ръба.
В противен случай изтриваме ръба и продължаваме.
Илюстрация:
Нека разберем със следния пример:

Ако изтрием ръба с най-високо тегло на тегло 14, графиката не се прекъсва, така че я премахваме.

След това изтриваме 11, тъй като изтриването му не прекъсва връзката на графиката.

След това изтриваме 10, тъй като изтриването му не прекъсва връзката на графиката.

Следва 9. Не можем да изтрием 9, тъй като изтриването му причинява прекъсване на връзката.

a b c числа
Продължаваме по този начин и следващите ръбове остават в крайния MST.
Edges in MST
(3 4)
(0 7)
(2 3)
(2 5)
(0 1)
(5 6)
(2 8)
(6 7)
Забележка: В случай на ръбове с еднакво тегло можем да изберем всеки ръб от ръбове с еднакво тегло.
Препоръчителна практика Алгоритъм за обратно изтриване за минимално Spanning Tree Опитайте!Изпълнение:
C++// C++ program to find Minimum Spanning Tree // of a graph using Reverse Delete Algorithm #include using namespace std; // Creating shortcut for an integer pair typedef pair<int int> iPair; // Graph class represents a directed graph // using adjacency list representation class Graph { int V; // No. of vertices list<int> *adj; vector< pair<int iPair> > edges; void DFS(int v bool visited[]); public: Graph(int V); // Constructor // function to add an edge to graph void addEdge(int u int v int w); // Returns true if graph is connected bool isConnected(); void reverseDeleteMST(); }; Graph::Graph(int V) { this->V = V; adj = new list<int>[V]; } void Graph::addEdge(int u int v int w) { adj[u].push_back(v); // Add w to v’s list. adj[v].push_back(u); // Add w to v’s list. edges.push_back({w {u v}}); } void Graph::DFS(int v bool visited[]) { // Mark the current node as visited and print it visited[v] = true; // Recur for all the vertices adjacent to // this vertex list<int>::iterator i; for (i = adj[v].begin(); i != adj[v].end(); ++i) if (!visited[*i]) DFS(*i visited); } // Returns true if given graph is connected else false bool Graph::isConnected() { bool visited[V]; memset(visited false sizeof(visited)); // Find all reachable vertices from first vertex DFS(0 visited); // If set of reachable vertices includes all // return true. for (int i=1; i<V; i++) if (visited[i] == false) return false; return true; } // This function assumes that edge (u v) // exists in graph or not void Graph::reverseDeleteMST() { // Sort edges in increasing order on basis of cost sort(edges.begin() edges.end()); int mst_wt = 0; // Initialize weight of MST cout << 'Edges in MSTn'; // Iterate through all sorted edges in // decreasing order of weights for (int i=edges.size()-1; i>=0; i--) { int u = edges[i].second.first; int v = edges[i].second.second; // Remove edge from undirected graph adj[u].remove(v); adj[v].remove(u); // Adding the edge back if removing it // causes disconnection. In this case this // edge becomes part of MST. if (isConnected() == false) { adj[u].push_back(v); adj[v].push_back(u); // This edge is part of MST cout << '(' << u << ' ' << v << ') n'; mst_wt += edges[i].first; } } cout << 'Total weight of MST is ' << mst_wt; } // Driver code int main() { // create the graph given in above figure int V = 9; Graph g(V); // making above shown graph g.addEdge(0 1 4); g.addEdge(0 7 8); g.addEdge(1 2 8); g.addEdge(1 7 11); g.addEdge(2 3 7); g.addEdge(2 8 2); g.addEdge(2 5 4); g.addEdge(3 4 9); g.addEdge(3 5 14); g.addEdge(4 5 10); g.addEdge(5 6 2); g.addEdge(6 7 1); g.addEdge(6 8 6); g.addEdge(7 8 7); g.reverseDeleteMST(); return 0; }
Java // Java program to find Minimum Spanning Tree // of a graph using Reverse Delete Algorithm import java.util.*; // class to represent an edge class Edge implements Comparable<Edge> { int u v w; Edge(int u int v int w) { this.u = u; this.w = w; this.v = v; } public int compareTo(Edge other) { return (this.w - other.w); } } // Class to represent a graph using adjacency list // representation public class GFG { private int V; // No. of vertices private List<Integer>[] adj; private List<Edge> edges; @SuppressWarnings({ 'unchecked' 'deprecated' }) public GFG(int v) // Constructor { V = v; adj = new ArrayList[v]; for (int i = 0; i < v; i++) adj[i] = new ArrayList<Integer>(); edges = new ArrayList<Edge>(); } // function to Add an edge public void AddEdge(int u int v int w) { adj[u].add(v); // Add w to v’s list. adj[v].add(u); // Add w to v’s list. edges.add(new Edge(u v w)); } // function to perform dfs private void DFS(int v boolean[] visited) { // Mark the current node as visited and print it visited[v] = true; // Recur for all the vertices adjacent to // this vertex for (int i : adj[v]) { if (!visited[i]) DFS(i visited); } } // Returns true if given graph is connected else false private boolean IsConnected() { boolean[] visited = new boolean[V]; // Find all reachable vertices from first vertex DFS(0 visited); // If set of reachable vertices includes all // return true. for (int i = 1; i < V; i++) { if (visited[i] == false) return false; } return true; } // This function assumes that edge (u v) // exists in graph or not public void ReverseDeleteMST() { // Sort edges in increasing order on basis of cost Collections.sort(edges); int mst_wt = 0; // Initialize weight of MST System.out.println('Edges in MST'); // Iterate through all sorted edges in // decreasing order of weights for (int i = edges.size() - 1; i >= 0; i--) { int u = edges.get(i).u; int v = edges.get(i).v; // Remove edge from undirected graph adj[u].remove(adj[u].indexOf(v)); adj[v].remove(adj[v].indexOf(u)); // Adding the edge back if removing it // causes disconnection. In this case this // edge becomes part of MST. if (IsConnected() == false) { adj[u].add(v); adj[v].add(u); // This edge is part of MST System.out.println('(' + u + ' ' + v + ')'); mst_wt += edges.get(i).w; } } System.out.println('Total weight of MST is ' + mst_wt); } // Driver code public static void main(String[] args) { // create the graph given in above figure int V = 9; GFG g = new GFG(V); // making above shown graph g.AddEdge(0 1 4); g.AddEdge(0 7 8); g.AddEdge(1 2 8); g.AddEdge(1 7 11); g.AddEdge(2 3 7); g.AddEdge(2 8 2); g.AddEdge(2 5 4); g.AddEdge(3 4 9); g.AddEdge(3 5 14); g.AddEdge(4 5 10); g.AddEdge(5 6 2); g.AddEdge(6 7 1); g.AddEdge(6 8 6); g.AddEdge(7 8 7); g.ReverseDeleteMST(); } } // This code is contributed by Prithi_Dey
Python3 # Python3 program to find Minimum Spanning Tree # of a graph using Reverse Delete Algorithm # Graph class represents a directed graph # using adjacency list representation class Graph: def __init__(self v): # No. of vertices self.v = v self.adj = [0] * v self.edges = [] for i in range(v): self.adj[i] = [] # function to add an edge to graph def addEdge(self u: int v: int w: int): self.adj[u].append(v) # Add w to v’s list. self.adj[v].append(u) # Add w to v’s list. self.edges.append((w (u v))) def dfs(self v: int visited: list): # Mark the current node as visited and print it visited[v] = True # Recur for all the vertices adjacent to # this vertex for i in self.adj[v]: if not visited[i]: self.dfs(i visited) # Returns true if graph is connected # Returns true if given graph is connected else false def connected(self): visited = [False] * self.v # Find all reachable vertices from first vertex self.dfs(0 visited) # If set of reachable vertices includes all # return true. for i in range(1 self.v): if not visited[i]: return False return True # This function assumes that edge (u v) # exists in graph or not def reverseDeleteMST(self): # Sort edges in increasing order on basis of cost self.edges.sort(key = lambda a: a[0]) mst_wt = 0 # Initialize weight of MST print('Edges in MST') # Iterate through all sorted edges in # decreasing order of weights for i in range(len(self.edges) - 1 -1 -1): u = self.edges[i][1][0] v = self.edges[i][1][1] # Remove edge from undirected graph self.adj[u].remove(v) self.adj[v].remove(u) # Adding the edge back if removing it # causes disconnection. In this case this # edge becomes part of MST. if self.connected() == False: self.adj[u].append(v) self.adj[v].append(u) # This edge is part of MST print('( %d %d )' % (u v)) mst_wt += self.edges[i][0] print('Total weight of MST is' mst_wt) # Driver Code if __name__ == '__main__': # create the graph given in above figure V = 9 g = Graph(V) # making above shown graph g.addEdge(0 1 4) g.addEdge(0 7 8) g.addEdge(1 2 8) g.addEdge(1 7 11) g.addEdge(2 3 7) g.addEdge(2 8 2) g.addEdge(2 5 4) g.addEdge(3 4 9) g.addEdge(3 5 14) g.addEdge(4 5 10) g.addEdge(5 6 2) g.addEdge(6 7 1) g.addEdge(6 8 6) g.addEdge(7 8 7) g.reverseDeleteMST() # This code is contributed by # sanjeev2552
C# // C# program to find Minimum Spanning Tree // of a graph using Reverse Delete Algorithm using System; using System.Collections.Generic; // class to represent an edge public class Edge : IComparable<Edge> { public int u v w; public Edge(int u int v int w) { this.u = u; this.v = v; this.w = w; } public int CompareTo(Edge other) { return this.w.CompareTo(other.w); } } // Graph class represents a directed graph // using adjacency list representation public class Graph { private int V; // No. of vertices private List<int>[] adj; private List<Edge> edges; public Graph(int v) // Constructor { V = v; adj = new List<int>[ v ]; for (int i = 0; i < v; i++) adj[i] = new List<int>(); edges = new List<Edge>(); } // function to Add an edge public void AddEdge(int u int v int w) { adj[u].Add(v); // Add w to v’s list. adj[v].Add(u); // Add w to v’s list. edges.Add(new Edge(u v w)); } // function to perform dfs private void DFS(int v bool[] visited) { // Mark the current node as visited and print it visited[v] = true; // Recur for all the vertices adjacent to // this vertex foreach(int i in adj[v]) { if (!visited[i]) DFS(i visited); } } // Returns true if given graph is connected else false private bool IsConnected() { bool[] visited = new bool[V]; // Find all reachable vertices from first vertex DFS(0 visited); // If set of reachable vertices includes all // return true. for (int i = 1; i < V; i++) { if (visited[i] == false) return false; } return true; } // This function assumes that edge (u v) // exists in graph or not public void ReverseDeleteMST() { // Sort edges in increasing order on basis of cost edges.Sort(); int mst_wt = 0; // Initialize weight of MST Console.WriteLine('Edges in MST'); // Iterate through all sorted edges in // decreasing order of weights for (int i = edges.Count - 1; i >= 0; i--) { int u = edges[i].u; int v = edges[i].v; // Remove edge from undirected graph adj[u].Remove(v); adj[v].Remove(u); // Adding the edge back if removing it // causes disconnection. In this case this // edge becomes part of MST. if (IsConnected() == false) { adj[u].Add(v); adj[v].Add(u); // This edge is part of MST Console.WriteLine('({0} {1})' u v); mst_wt += edges[i].w; } } Console.WriteLine('Total weight of MST is {0}' mst_wt); } } class GFG { // Driver code static void Main(string[] args) { // create the graph given in above figure int V = 9; Graph g = new Graph(V); // making above shown graph g.AddEdge(0 1 4); g.AddEdge(0 7 8); g.AddEdge(1 2 8); g.AddEdge(1 7 11); g.AddEdge(2 3 7); g.AddEdge(2 8 2); g.AddEdge(2 5 4); g.AddEdge(3 4 9); g.AddEdge(3 5 14); g.AddEdge(4 5 10); g.AddEdge(5 6 2); g.AddEdge(6 7 1); g.AddEdge(6 8 6); g.AddEdge(7 8 7); g.ReverseDeleteMST(); } } // This code is contributed by cavi4762
JavaScript // Javascript program to find Minimum Spanning Tree // of a graph using Reverse Delete Algorithm // Graph class represents a directed graph // using adjacency list representation class Graph { // Constructor constructor(V) { this.V = V; this.adj = []; this.edges = []; for (let i = 0; i < V; i++) { this.adj[i] = []; } } // function to add an edge to graph addEdge(u v w) { this.adj[u].push(v);// Add w to v’s list. this.adj[v].push(u);// Add w to v’s list. this.edges.push([w [u v]]); } DFS(v visited) { // Mark the current node as visited and print it visited[v] = true; for (const i of this.adj[v]) { if (!visited[i]) { this.DFS(i visited); } } } // Returns true if given graph is connected else false isConnected() { const visited = []; for (let i = 0; i < this.V; i++) { visited[i] = false; } // Find all reachable vertices from first vertex this.DFS(0 visited); // If set of reachable vertices includes all // return true. for (let i = 1; i < this.V; i++) { if (!visited[i]) { return false; } } return true; } // This function assumes that edge (u v) // exists in graph or not reverseDeleteMST() { // Sort edges in increasing order on basis of cost this.edges.sort((a b) => a[0] - b[0]); let mstWt = 0;// Initialize weight of MST console.log('Edges in MST'); // Iterate through all sorted edges in // decreasing order of weights for (let i = this.edges.length - 1; i >= 0; i--) { const [u v] = this.edges[i][1]; // Remove edge from undirected graph this.adj[u] = this.adj[u].filter(x => x !== v); this.adj[v] = this.adj[v].filter(x => x !== u); // Adding the edge back if removing it // causes disconnection. In this case this // edge becomes part of MST. if (!this.isConnected()) { this.adj[u].push(v); this.adj[v].push(u); // This edge is part of MST console.log(`(${u} ${v})`); mstWt += this.edges[i][0]; } } console.log(`Total weight of MST is ${mstWt}`); } } // Driver code function main() { // create the graph given in above figure var V = 9; var g = new Graph(V); // making above shown graph g.addEdge(0 1 4); g.addEdge(0 7 8); g.addEdge(1 2 8); g.addEdge(1 7 11); g.addEdge(2 3 7); g.addEdge(2 8 2); g.addEdge(2 5 4); g.addEdge(3 4 9); g.addEdge(3 5 14); g.addEdge(4 5 10); g.addEdge(5 6 2); g.addEdge(6 7 1); g.addEdge(6 8 6); g.addEdge(7 8 7); g.reverseDeleteMST(); } main();
Изход
Edges in MST (3 4) (0 7) (2 3) (2 5) (0 1) (5 6) (2 8) (6 7) Total weight of MST is 37
Времева сложност: O((E*(V+E)) + E log E) където E е броят на ръбовете.
Пространствена сложност: O(V+E) където V е броят на върховете, а E е броят на ръбовете. Използваме списък със съседство, за да съхраняваме графиката, така че имаме нужда от пространство, пропорционално на O(V+E).
Бележки:
- Горната реализация е проста/наивна реализация на алгоритъм за обратно изтриване и може да бъде оптимизирана до O(E log V (log log V)3) [Източник: Една седмица ]. Но тази оптимизирана времева сложност все още е по-малка от Прим и Kruskal Алгоритми за MST.
- Горната реализация променя оригиналната графика. Можем да създадем копие на графиката, ако оригиналната графика трябва да бъде запазена.
Създаване на тест