《表1 融合最小生成树算法的树木初始骨架生成伪代码Tab.1 The pseudocode for generating the initial tree skeleton》

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获得树木的“类主干点”以后，本文利用图论中最小生成树算法MST（Minimum Spanning Tree）组织“类主干点”和部分“非主干点”，形成树木的初始骨架。本文采用无向图G（V，E）组织点云，图的存储结构分为数组表示法、邻接表法、十字链表法、邻接多重表法。本文采用数组表示法存储点云，其中数组Vertex存储数据元素信息（即顶点），数组Edge存储数据元素之间的关系（即边）。本文提取出的“类主干点”中的每一个点作为图中的一个顶点，搜索每一个顶点周围最邻近的k个点，连接该点和这k个点形成边，并将每条边两顶点间的欧氏距离度量作为这条边的权重。考虑到单株树木点云数量较多，所建立的无向图为稠密图，本文采用Prim算法，从上述无向图中构建MST，从而提取树木的初始骨架。MST是一种所包含边的权重之和是所有生成树中边的权重之和最小的树组织形式。因此，要使权重之和最小，MST算法会优先连接短边，可以有效地描述区域内部主干点的连接关系。从无向图中融合MST提取的树木初始骨架的伪代码如表1所示。