scipy.sparse.csgraph.minimum_spanning_tree

scipy.sparse.csgraph.minimum_spanning_tree(csgraph, overwrite=False)

返回无向图的最小生成树

最小生成树是由边的子集组成的图,这些边的子集一起连接所有连接的节点,同时最小化边上的权重总和。这是使用Kruskal算法计算的。

0.11.0 新版功能.

参数
csgraph类阵列或稀疏矩阵,2维

表示N个节点上的无向图的N x N矩阵(参见下面的注释)。

overwrite布尔值,可选

如果为true,则出于效率考虑,将覆盖部分输入图形。默认值为False。

退货
span_treeCSR矩阵

输入上的无向最小生成树的N x N压缩稀疏表示(参见下面的注释)。

注意事项

此例程使用无向图作为输入和输出。也就是说,如果图 [i, j] 和图表 [j, i] 都为零,则节点i和j没有连接它们的边。如果任一个为非零值,则两者由两者中的最小非零值连接。

当用户输入密集矩阵时,此例程会丢失精度。将密集矩阵的小于1E-8的小元素舍入为零。所有用户应尽可能输入稀疏矩阵,以避免出现这种情况。

示例

以下示例显示了简单四分量图上最小生成树的计算:

 input graph             minimum spanning tree

     (0)                         (0)
    /   \                       /
   3     8                     3
  /       \                   /
(3)---5---(1)               (3)---5---(1)
  \       /                           /
   6     2                           2
    \   /                           /
     (2)                         (2)

从检查中很容易看出,最小生成树涉及删除权重为8和6的边。在压缩稀疏表示法中,解决方案如下所示:

>>> from scipy.sparse import csr_matrix
>>> from scipy.sparse.csgraph import minimum_spanning_tree
>>> X = csr_matrix([[0, 8, 0, 3],
...                 [0, 0, 2, 5],
...                 [0, 0, 0, 6],
...                 [0, 0, 0, 0]])
>>> Tcsr = minimum_spanning_tree(X)
>>> Tcsr.toarray().astype(int)
array([[0, 0, 0, 3],
       [0, 0, 2, 5],
       [0, 0, 0, 0],
       [0, 0, 0, 0]])