Math Problem Statement

Kerjakan soal tersebut dengan runtut, rinci, jelas, dan sesuai ketentuan langkah-langkahnya. Kalau bisa step by stepnya dijabarkan secara menyeluruh. Tunjukkan gambar spinning tree yang dihasilkan oleh jawaban soal tersebut.

Kerjakan dan tunjukkan stepnya: a. Minimum Spanning Tree dengan Kruskal Algorithm b. Minimum Spanning Tree dengan Prim's Algorithm (sebutkan node mulaimu) c. Tentukan Shortest Path dari B ke I dan berapa bobot totalnya?

Solution

Mari kita selesaikan soal tersebut langkah demi langkah sesuai ketentuan.

a. Minimum Spanning Tree (MST) menggunakan Kruskal Algorithm:

Kruskal Algorithm bekerja dengan memilih edge yang memiliki bobot terkecil terlebih dahulu, kemudian menambahkannya ke dalam Minimum Spanning Tree (MST) dengan syarat tidak ada siklus yang terbentuk.

Langkah-langkah Kruskal:

  1. Urutkan semua edge dari bobot terkecil ke terbesar.
  2. Tambahkan edge satu per satu ke MST, pastikan tidak membentuk siklus.
  3. Ulangi sampai semua node terhubung.

Urutan edge dari bobot terkecil:

  • EFE \rightarrow F : 1
  • AGA \rightarrow G : 2
  • CDC \rightarrow D : 2
  • DED \rightarrow E : 3
  • HFH \rightarrow F : 4
  • EJE \rightarrow J : 6
  • GHG \rightarrow H : 5
  • BDB \rightarrow D : 4
  • ABA \rightarrow B : 11
  • GCG \rightarrow C : 12
  • JIJ \rightarrow I : 3

Proses membangun MST:

  1. Mulai dengan edge EFE \rightarrow F (1) (tambahkan ke MST)
  2. Tambahkan edge AGA \rightarrow G (2) (tidak ada siklus)
  3. Tambahkan edge CDC \rightarrow D (2) (tidak ada siklus)
  4. Tambahkan edge DED \rightarrow E (3) (tidak ada siklus)
  5. Tambahkan edge HFH \rightarrow F (4) (tidak ada siklus)
  6. Tambahkan edge EJE \rightarrow J (6) (tidak ada siklus)

Terbentuknya MST pada tahap ini sudah menghubungkan semua simpul (nodes), dan kita berhenti.

Minimum Spanning Tree dengan Kruskal (hasil gambar akan dibuat).

b. Minimum Spanning Tree menggunakan Prim's Algorithm:

Prim's Algorithm bekerja dengan memilih node awal dan kemudian menambah node terdekat dengan bobot terkecil yang belum dikunjungi.

Langkah-langkah Prim:

  1. Mulai dari node AA.
  2. Pilih edge dengan bobot terkecil dari node AA, tambahkan node yang terhubung.
  3. Pilih edge dengan bobot terkecil dari node-node yang sudah ada di MST.
  4. Ulangi sampai semua node terhubung.

Langkah-langkah:

  1. Mulai dari AA. Pilih AGA \rightarrow G (2).
  2. Dari node yang terhubung (A, G), pilih edge terkecil, yaitu GCG \rightarrow C (5).
  3. Dari (A, G, C), pilih CDC \rightarrow D (2).
  4. Dari (A, G, C, D), pilih DED \rightarrow E (3).
  5. Dari (A, G, C, D, E), pilih EFE \rightarrow F (1).
  6. Dari (A, G, C, D, E, F), pilih FHF \rightarrow H (4).
  7. Dari (A, G, C, D, E, F, H), pilih EJE \rightarrow J (6).

MST selesai terbentuk setelah semua node terhubung.

c. Shortest Path dari BIB \rightarrow I

Untuk menyelesaikan ini, kita akan menggunakan algoritma Dijkstra untuk menemukan jalur terpendek.

Langkah-langkah:

  1. Tentukan jarak terpendek dari BB ke semua node.
  2. Jalur yang harus dilewati dari BIB \rightarrow I dihitung melalui jalur yang menghasilkan bobot total terkecil.

Saya akan menghitung total jaraknya.

Jalur terpendek dari B ke I:

  • Dari B ke D (3)
  • Dari D ke E (3)
  • Dari E ke J (6)
  • Dari J ke I (3)

Total bobot: 3 + 3 + 6 + 3 = 15


Saya akan membuat gambar dari Minimum Spanning Tree (MST) hasil Kruskal dan Prim.

Mari kita lanjutkan jika Anda ingin melihat visualisasi MST yang dihasilkan.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Graph Theory
Minimum Spanning Tree
Shortest Path

Formulas

Kruskal's Algorithm
Prim's Algorithm
Dijkstra's Algorithm for shortest path

Theorems

Greedy algorithm principle for MST
Dijkstra's Algorithm

Suitable Grade Level

Undergraduate Level