prima algoritms

38
Prima algoritms V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 6 15 8 18 8 5 9 7 15 10 Nākošais Iepriekšējais Beigt Pauze Turpināt 11

Upload: veta

Post on 11-Jan-2016

94 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Prima algoritms. Nākošais. V2. 15. Iepriekšējais. 6. 18. V3. Pauze. 8. 11. V1. 8. Turpināt. V4. Beigt. 7. 5. 10. V7. 9. 15. V6. V5. Prima algoritms. Nākošais. V2. 15. Iepriekšējais. 6. 18. V3. Pauze. Algoritma pielietošanas mērķis: - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

Page 2: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt Algoritma

pielietošanas mērķis:atrast karkasu, kura

summārais loku garums ir minimāls

11

Page 3: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt

Katram lokam piešķirts svars-

skaitlis, kas apzīmē attālumu starp abām

virsotnēm, kuras saista loks

11

Page 4: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt

Algoritma pielietošanas gaitā tiek izmantotas 2 kopas: T- tā satur virsotnes, kuras pieder minimālajam karkasam, un Q-

tā satur minimālā karkasa lokus.

11

T

Q

Page 5: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt

Algoritmam beidzot darbību kopā Q ir n-1 loki, kur n- virsotņu

skaits grafā

11

T

Q

Page 6: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt

Algoritma darbības rezultāts nav atkarīgs no sākuma virsotnes

izvēles

11

T

Q

Page 7: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt

Algoritma darbības laikā katrai virsotnei xi tiek piešķirtas divdaļīgas iezīmes [ai, bi], kur ai-

virsotne no kopas T, kura atrodas vistuvāk virsotnei xi, bet bi- attālums (ai, xi)

11

T

Q

Page 8: Prima algoritms

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt

Par sākuma virsotni

uzskatīsim virsotni V1

11

T

Q

Iterācija: 1 Solis: 1

Page 9: Prima algoritms

Iterācija: 1 Solis: 1

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1

QVirsotni V1

ievieto kopā T

Page 10: Prima algoritms

Iterācija: 1 Solis: 1

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1

Q ØKopa Q

pagaidām ir tukša

Page 11: Prima algoritms

[V1, 11]

V7[0, ∞]

10

Iterācija: 1 Solis: 2

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

6

15

818

8

5

9

7

15

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1

Q Ø

Grafa virsotnēm

tiek piešķirtas iezīmes

[V1, 6]

[V1, 5] [0, ∞]

[0, ∞]

Page 12: Prima algoritms

Iterācija: 1 Solis: 2

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1

Q Ø

Virsotnēm, kurām nav loku, kas tās savienotu ar kādu

no kopā T ietilpstošām

virsotnēm, piešķir iezīmi [0, ∞]

[V1, 6]

[V1, 11]

[V1, 5]

[0, ∞]

[0, ∞]

[0, ∞]

Page 13: Prima algoritms

[0, ∞]

[0, ∞]

Iterācija: 1 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1

Q Ø

No visām grafa virsotnēm tiek

izvēlēta virsotne, kurai bi ir

vismazākais

[V1, 6]

[V1, 11]

[V1, 5]

[0, ∞]

Page 14: Prima algoritms

[0, ∞]

[0, ∞]

Iterācija: 1 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5

Q Ø

Šo virsotni pievieno kopai T

[V1, 6]

[V1, 11]

[V1, 5]

[0, ∞]

Page 15: Prima algoritms

[0, ∞]

[0, ∞]

Iterācija: 1 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5

Q (V1, V5) Kopai Q pievieno loku

(V1, V5)

[V1, 6]

[V1, 11]

[V1, 5]

[0, ∞]

Page 16: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 1 Solis: 4

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5

Q (V1, V5)

Tiek atjaunotas virsotņu iezīmes

[V1, 6]

[V1, 11]

[0, ∞]

Page 17: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 2 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5

Q (V1, V5)

[V1, 6]

[V1, 11]

[0, ∞]

No visām grafa virsotnēm tiek

izvēlēta virsotne, kurai bi ir

vismazākais

Page 18: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 2 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2

Q (V1, V5)

[V1, 6]

[V1, 11]

[0, ∞]

Šo virsotni pievieno kopai T

Page 19: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 2 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2

Q (V1, V5), (V1, V2)

[V1, 6]

[V1, 11]

[0, ∞]

Kopai Q pievieno loku (V1, V2)

Page 20: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 2 Solis: 4

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2

Q (V1, V5), (V1, V2)

[V1, 11]

[V2, 15]

Tiek atjaunotas virsotņu iezīmes

Page 21: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 3 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2

Q (V1, V5), (V1, V2)

[V1, 11]

[V2, 15]

No visām grafa virsotnēm tiek

izvēlēta virsotne, kurai

bi ir vismazākais

Page 22: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 3 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7

Q (V1, V5), (V1, V2)

[V1, 11]

[V2, 15]

Šo virsotni pievieno kopai T

Page 23: Prima algoritms

[V5, 15]

[V5, 9]

Iterācija: 3 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7)

[V1, 11]

[V2, 15]

Kopai Q pievieno loku (V5, V7)

Page 24: Prima algoritms

[V5, 15]

Iterācija: 3 Solis: 4

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7)

[V7, 7]

[V2, 15]

Tiek atjaunotas virsotņu iezīmes

Page 25: Prima algoritms

[V5, 15]

Iterācija: 4 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7)

[V7, 7]

[V2, 15]

No visām grafa virsotnēm tiek

izvēlēta virsotne, kurai

bi ir vismazākais

Page 26: Prima algoritms

[V5, 15]

Iterācija: 4 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7)

[V7, 7]

[V2, 15]

Šo virsotni pievieno kopai T

Page 27: Prima algoritms

[V5, 15]

Iterācija: 4 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4)

[V7, 7]

[V2, 15]

Kopai Q pievieno loku (V7, V4)

Page 28: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 4 Solis: 4

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4)

[V4, 8]

Tiek atjaunotas virsotņu iezīmes

Page 29: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 5 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4)

[V4, 8]

No visām grafa virsotnēm tiek

izvēlēta virsotne, kurai

bi ir vismazākais

Page 30: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 5 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4)

[V4, 8]

Šo virsotni pievieno kopai T

Page 31: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 5 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3)

[V4, 8]

Kopai Q pievieno loku (V4, V3)

Page 32: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 5 Solis: 4

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3)

Tiek atjaunotas virsotņu iezīmes

Page 33: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 6 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3)

No visām grafa virsotnēm tiek

izvēlēta virsotne, kurai

bi ir vismazākais

Page 34: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 6 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3, V6

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3)

Šo virsotni pievieno kopai T

Page 35: Prima algoritms

[V4, 10]

Iterācija: 6 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3, V6

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3), (V4, V6)

Kopai Q pievieno loku (V4, V3)

Page 36: Prima algoritms

Iterācija: 6 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3, V6

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3), (V4, V6)

Algoritms darbu beidz, jo kopa T satur visas

grafa virsotnes un loku skaits kopā Q ir n-1, kur n- virsotņu

skaits grafā

Page 37: Prima algoritms

Iterācija: 6 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3, V6

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3), (V4, V6)

Atrastais minimālais

karkass

Page 38: Prima algoritms

Iterācija: 6 Solis: 3

Prima algoritms

V1

V2

V3

V4

V5 V6

V7

6

15

818

8

5

9

7

15

10

Nākošais

Iepriekšējais

Beigt

Pauze

Turpināt 11

T V1, V5, V2, V7, V4, V3, V6

Q (V1, V5), (V1, V2), (V5, V7), (V7, V4), (V4, V3), (V4, V6)

Minimālā karkasa kopējais garums: 5+6+9+7+8+10=45