fbpx
วิกิพีเดีย

ต้นไม้แบบทอดข้ามน้อยสุดแบบยุคลิด

ต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดแบบยุคลิด หรือ ต้นไม้แผ่ทั่วที่น้อยที่สุดแบบยุคลิด (อังกฤษ: Euclidean minimum spanning tree) เป็นปัญหาทางทฤษฎีกราฟเกี่ยวกับการหาต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดบนระนาบแบบยูคลิด หรือก็คือวิธีเชื่อมโยงจุดต่าง ๆ บนระนาบสองมิติ ให้เป็นต้นไม้และมีระยะทางรวมระหว่างจุดต่าง ๆ น้อยที่สุด โดยมองจุดต่าง ๆ เป็นจุดยอดและ ระยะทางระหว่างจุดยอดเป็นเส้นเชื่อม

ต้นไม้แบบทอดข้ามเล็กสุดของยูคลิด ที่มีจุด 25 จุด ในระนาบ

ขั้นตอนวิธีในการคำนวณต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดแบบยุคลิด

ขั้นตอนวิธีที่ง่ายที่สุดในการคำนวณต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดแบบยุคลิด เมื่อมีจุดทั้งหมด n จุด ถ้ากราฟเป็นกราฟแบบบริบูรณ์ที่มีจุดยอด n จุด จะมีเส้นเชื่อม n (n-1) /2 เส้น คำนวณน้ำหนักของเส้นเชื่อมแต่ละเส้นด้วยการหาระยะห่างระหว่างคู่จุดยอดนั้น ๆ แล้วจึงใช้ขั้นตอนวิธีแบบพื้นฐานในการคำนวณต้นไม้แบบทอดข้ามเล็กสุด (เช่น ขั้นตอนวิธีของพริม (อังกฤษ: Prim's Algorithm) หรือ ขั้นตอนวิธีของครูสกาล 2010-11-16 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน (อังกฤษ: Kruskal's algorithm) ) แต่ถ้ากราฟเป็นกราฟใด ๆ ที่มีจุดยอด n จุด และมีเส้นเชื่อม Θ (n2) เส้น เราจะต้องการเวลา Ω (n2) และใช้พื้นที่ Ω (n2) ในการเก็บเส้นเชื่อมทุกเส้นในกราฟ

วีธีที่ดีกว่าในการคำนวณต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดแบบยุคลิด คือ การแบ่งเซตจำกัดของจุดบนระนาบ ให้เป็นเซตของสามเหลี่ยมเดอลันเนย์ :

  1. คำนวณสามเหลี่ยมเดอลันเนย์ ซึ่งจะใช้เวลาเพียง O (n log n) และใช้พื้นที่เพียง O (n) เนื่องจากสามเหลี่ยมเดอลันเนย์เป็นกราฟเชิงระนาบ
  2. แบ่งแต่ละเส้นเชื่อมด้วยความยาว
  3. ดำเนินการตามขั้นตอนวิธีบนกราฟนี้ เพื่อหาต้นไม้แบบทอดข้ามเล็กสุด เมื่อมีเส้นเชื่อม O (n) เส้น จะใช้เวลา O (n log n) ในการใช้ขั้นตอนวิธีแบบพื้นฐานในการคำนวณต้นไม้แบบทอดข้ามเล็กสุด เช่น ขั้นตอนวิธีของโบรุฟกา (อังกฤษ: Borůvka's algorithm), ขั้นตอนวิธีของพริม หรือ ขั้นตอนวิธีของครูสกาล

สุดท้ายแล้ว ขั้นตอนวิธีนี้จะใช้เวลาเป็น O (n log n) และใช้พื้นที่เป็น O (n)

ขนาดที่คาดหวัง

ขนาดที่คาดหวังของต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดแบบยุคลิด สำหรับจุดจำนวนมาก ถูกค้นคว้าโดย เจ.ไมเคิล สตีลเล กล่าวว่า ถ้า f เป็นฟังก์ชันความหนาแน่นของความน่าจะเป็นของจุดที่จะถูกเลือก แล้ว   ขนาดใด ๆ และ   ขนาดของต้นไม้ทอดข้ามที่น้อยที่สุดแบบยุคลิดจะประมาณได้ว่า

 

เมื่อ   คือ ค่าคงที่ที่ขึ้นกับ   ซึ่งเราไม่ทราบค่าที่แน่นอนของค่าคงที่นี้ แต่สามารถประมาณได้จากหลักฐานการทดลอง

อ้างอิง

Eppstein, David (1999), "Spanning trees and spanners", ใน Sack, J.-R.; Urrutia, J. (บ.ก.), Handbook of Computational Geometry, Elsevier, pp. 425–461

Mareš, Martin (2004), "Two linear time algorithms for MST on minor closed graph classes" (PDF), Archivum mathematicum, 40 (3): 315–320

ดูเพิ่ม

นไม, แบบทอดข, ามน, อยส, ดแบบย, คล, นไม, ทอดข, ามท, อยท, ดแบบย, คล, หร, นไม, แผ, วท, อยท, ดแบบย, คล, งกฤษ, euclidean, minimum, spanning, tree, เป, นป, ญหาทางทฤษฎ, กราฟเก, ยวก, บการหาต, นไม, ทอดข, ามท, อยท, ดบนระนาบแบบย, คล, หร, อก, อว, เช, อมโยงจ, ดต, าง, บนระน. tnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlid hrux tnimaephthwthinxythisudaebbyukhlid xngkvs Euclidean minimum spanning tree epnpyhathangthvsdikrafekiywkbkarhatnimthxdkhamthinxythisudbnranabaebbyukhlid hruxkkhuxwithiechuxmoyngcudtang bnranabsxngmiti ihepntnimaelamirayathangrwmrahwangcudtang nxythisud odymxngcudtang epncudyxdaela rayathangrahwangcudyxdepnesnechuxmtnimaebbthxdkhamelksudkhxngyukhlid thimicud 25 cud inranab enuxha 1 khntxnwithiinkarkhanwntnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlid 2 khnadthikhadhwng 3 xangxing 4 duephimkhntxnwithiinkarkhanwntnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlid aekikhkhntxnwithithingaythisudinkarkhanwntnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlid emuxmicudthnghmd n cud thakrafepnkrafaebbbriburnthimicudyxd n cud camiesnechuxm n n 1 2 esn khanwnnahnkkhxngesnechuxmaetlaesndwykarharayahangrahwangkhucudyxdnn aelwcungichkhntxnwithiaebbphunthaninkarkhanwntnimaebbthxdkhamelksud echn khntxnwithikhxngphrim xngkvs Prim s Algorithm hrux khntxnwithikhxngkhruskal Archived 2010 11 16 thi ewyaebkaemchchin xngkvs Kruskal s algorithm aetthakrafepnkrafid thimicudyxd n cud aelamiesnechuxm 8 n2 esn eracatxngkarewla W n2 aelaichphunthi W n2 inkarekbesnechuxmthukesninkrafwithithidikwainkarkhanwntnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlid khux karaebngestcakdkhxngcudbnranab ihepnestkhxngsamehliymedxlneny khanwnsamehliymedxlneny sungcaichewlaephiyng O n log n aelaichphunthiephiyng O n enuxngcaksamehliymedxlnenyepnkrafechingranab aebngaetlaesnechuxmdwykhwamyaw daeninkartamkhntxnwithibnkrafni ephuxhatnimaebbthxdkhamelksud emuxmiesnechuxm O n esn caichewla O n log n inkarichkhntxnwithiaebbphunthaninkarkhanwntnimaebbthxdkhamelksud echn khntxnwithikhxngobrufka xngkvs Boruvka s algorithm khntxnwithikhxngphrim hrux khntxnwithikhxngkhruskalsudthayaelw khntxnwithinicaichewlaepn O n log n aelaichphunthiepn O n khnadthikhadhwng aekikhkhnadthikhadhwngkhxngtnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlid sahrbcudcanwnmak thukkhnkhwaody ec imekhil stilel klawwa tha f epnfngkchnkhwamhnaaennkhxngkhwamnacaepnkhxngcudthicathukeluxk aelw n displaystyle n khnadid aela d 1 displaystyle d neq 1 khnadkhxngtnimthxdkhamthinxythisudaebbyukhlidcapramanidwa c d n d 1 d R d f x d 1 d d x displaystyle c d n frac d 1 d int mathbb R d f x frac d 1 d dx emux c d displaystyle c d khux khakhngthithikhunkb d displaystyle d sungeraimthrabkhathiaennxnkhxngkhakhngthini aetsamarthpramanidcakhlkthankarthdlxngxangxing aekikhEppstein David 1999 Spanning trees and spanners in Sack J R Urrutia J b k Handbook of Computational Geometry Elsevier pp 425 461Mares Martin 2004 Two linear time algorithms for MST on minor closed graph classes PDF Archivum mathematicum 40 3 315 320duephim aekikhtnim thvsdikraf tnimthxdkham ranabekhathungcak https th wikipedia org w index php title tnimaebbthxdkhamnxysudaebbyukhlid amp oldid 9644195, wikipedia, วิกิ หนังสือ, หนังสือ, ห้องสมุด,

บทความ

, อ่าน, ดาวน์โหลด, ฟรี, ดาวน์โหลดฟรี, mp3, วิดีโอ, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, รูปภาพ, เพลง, เพลง, หนัง, หนังสือ, เกม, เกม