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标题:
贪心算法的MATLAB源程序
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作者:
数学中国YY主管
时间:
2016-1-13 11:21
标题:
贪心算法的MATLAB源程序
1.数论算法
6 }5 ?0 N* r4 Y: f9 \' B
求两数的最大公约数
& I( K5 ?! M. R1 f2 g
function gcd(a,b:integer):integer;
4 U. p& l$ g( A! q
begin
7 [! ~2 v: i1 G. Z
if b=0 then gcd:=a
/ e" f2 E+ }7 S" O- S
else gcd:=gcd (b,a mod b);
( O V# j; r" n* n/ ?# [+ @
end ;
; W; o1 s0 t/ I0 A1 x; W2 A
0 N) C# B+ d% X' }
求两数的最小公倍数
5 @4 \; o1 m; H) T* k. j t7 F+ G
function lcm(a,b:integer):integer;
* y0 G! ~7 x- y* K1 {5 W8 E
begin
% _2 J/ k! R+ m& ^- _0 K$ d
if a< b then swap(a,b);
- E$ P* [5 ^- g4 l* s1 e- Z
lcm:=a;
& _0 E# }8 T# Y' k
while lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
- u: M. s' K% F* G2 @
end;
. u# p9 A# E |1 L
/ m. n6 z* r# v
素数的求法
4 s% i9 n+ K! P1 T7 ^
A.小范围内判断一个数是否为质数:
$ i- m2 Y3 _! L+ i" C( c% `0 G! y4 B3 @
function prime (n: integer): Boolean;
0 Z# P4 E/ \* H+ r
var I: integer;
# t' D$ q) c4 C. j8 R- F
begin
, H5 e. I) {, y; h% J0 d
for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
* |! u: M) ]1 K2 W3 P; [
if n mod I=0 then
. E6 R* {- d: V Q
begin
# L: z- r, d* A L! C
prime:=false; exit;
& l5 R4 i A) [* o! h+ x8 n
end;
1 U4 m. X' C# P6 l( [1 J
prime:=true;
- u3 H) u9 L7 M
end;
7 L: H7 l( G+ b4 B2 ~* G
1 D0 |) p0 x3 `8 w8 o
B.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表):
. ^0 d, c" m' q6 T. Q0 {
procedure getprime;
A# I8 F# g( u
var
; v( s% e# Q/ v3 B9 {& t
i,j:longint;
9 B# y% z+ D! P4 j
p:array[1..50000] of boolean;
) O. p% m7 ^8 z& Y; h$ c* N7 x
begin
J) F: a# m3 l: V6 }/ V
fillchar(p,sizeof(p),true);
. \3 Q7 n3 z4 r% T8 L
p[1]:=false;
( M& ~ t3 k1 U) X }2 R
i:=2;
* d) L' i8 |1 o7 s2 D
while i< 50000 do
% {# W E1 B( ]/ p: U# l
begin
$ u7 x& z1 }3 v1 a" j( t( S
if p then
: k' A: Q' [/ h. L n/ C2 j* b
begin
8 L" Y' |# g8 g. M- z0 B
j:=i*2;
, K& K: o+ ]9 s5 @8 Q' U% A2 d: K6 B
while j< 50000 do
2 e, R$ g0 }# L; i" I
begin
5 o/ z2 W& S2 s+ Y% `' z
p[j]:=false;
' X% j/ `: E: J J8 S) {8 | h9 _
inc(j,i);
8 T p5 J( h+ Y% _4 W
end;
- v! d7 I3 d2 K! a: ^* Y
end;
- u# {: V: J* j6 @1 Q
inc(i);
/ k- O* Y5 q" A) {8 f/ m
end;
* M( H0 e, a; I& _
l:=0;
5 ?/ k8 G( C/ N. q$ P
for i:=1 to 50000 do
# P+ d& ? D+ M1 M+ u1 D- V
if p then
# x5 N( [% P' _0 T5 o6 c7 T# R: ?
begin
; z# l0 n" c( j% L
inc(l);
% _8 p5 n- S9 }) p6 C
pr[l]:=i;
; N1 c8 D) Z3 W7 ?" d r* g
end;
8 K/ C1 s$ x$ t" e' V
end;{getprime}
3 P" w* A8 H. b0 \2 h
function prime(x:longint):integer;
+ V7 P9 f- z8 I2 x9 Y# z& B2 B
var i:integer;
" F9 j& Q# h4 q3 d8 k; b
begin
; _$ s3 ~% ^4 }0 U% }5 l/ r
prime:=false;
0 y! ?# ~$ m! i% Y
for i:=1 to l do
- ]( X% p4 n1 T1 P& |1 H9 y
if pr >=x then break
1 J% o0 o, V5 B% Q
else if x mod pr=0 then exit;
5 s7 e7 f A" I3 d
prime:=true;
/ ]- p6 _% P" G/ z$ [3 [6 x
end;{prime}
* {8 i1 z3 A& Q, b
$ v8 v4 ~. ^9 J- m
2.
2 t& H8 J, M( O; Z' P) _
/ S. r2 _3 i, f( o1 j
3.
" x+ O( r1 A: {& F f W
7 i+ _% E! P4 V8 c
4.求最小生成树
$ s9 L7 k$ a# V1 V. r
A.Prim算法:
$ }; l$ y* A9 [6 E- r
procedure prim(v0:integer);
8 d$ k8 [2 d1 H9 v$ ]% t
var
0 k& X: f7 \, [: }1 e
lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
+ N+ k2 N: v+ S4 }9 ^" X9 M
i,j,k,min:integer;
* z( u' Q& p. X4 K8 P
begin
4 u! c ?1 u ?
for i:=1 to n do
" S5 K% S. ] ]% Z) t2 o6 C
begin
6 P: Z- {0 ?, L' V2 K
lowcost:=cost[v0,i];
$ z2 q/ D4 k- W6 W8 _
closest:=v0;
1 L& V9 H/ N1 R1 K# k ]$ u
end;
* }6 X" Q" `( c$ f2 t, D2 i8 g
for i:=1 to n-1 do
# w+ n* ~' C# _( [, a- F
begin
+ p& Q! n2 U6 Y% b& B
{寻找离生成树最近的未加入顶点k}
7 d: m5 L& C; e4 Z4 C6 c/ l
min:=maxlongint;
# n: w5 j+ {, {( a+ [7 s$ e& g
for j:=1 to n do
7 O& q. v; X3 X1 \; M$ S6 A6 N) S
if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
' |" q0 C+ o5 |8 g" R4 y
begin
% B: U9 u* M& ]4 v
min:=lowcost[j];
& X3 C2 Q! H, x4 d7 k5 }
k:=j;
' N- \1 y5 J8 n! J# i
end;
$ i( j7 p( `1 [6 n; V1 D5 y' Z9 |
lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
7 J: d# D$ U# t% h0 @, p$ s$ T
{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
# R/ j& Q; z3 @; X% C. V! O
{修正各点的lowcost和closest值}
% g. M' t2 l- r8 p5 j
for j:=1 to n do
/ v& [5 Y" x$ s! b) T6 M. w
if cost[k,j]< lwocost[j] then
6 I! V: }- {, |. r6 D5 c
begin
3 B. O0 [9 V( f3 e1 M2 G7 A6 Q
lowcost[j]:=cost[k,j];
* R. m. B9 S3 X8 @6 h6 \$ e/ _
closest[j]:=k;
; l; ]% b! j" Q) r
end;
, |6 b4 ] R; _( m7 b
end;
* F n5 S: F) C" q9 z
end;{prim}
2 o( E2 l2 R* Y0 I) W. f
B.Kruskal算法:(贪心)
6 G. b6 M& L1 b
按权值递增顺序删去图中的边,若不形成回路则将此边加入最小生成树。
2 ?2 D* p$ X5 i5 W1 t$ M1 y0 X
function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
! S1 N& T( ?1 l+ {. @% w
var i:integer;
, X, ]; Y6 N, _8 `# W7 q
begin
' m% H. v' U. @+ x, D
i:=1;
, {. |, k! ^9 ^- q% M
while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i);
: S* { [( R, j
if i< =n then find:=i
# y9 y, u. |! i+ N
else find:=0;
# P0 I9 j/ X3 _ n' _
end;
; i; A$ M# c( I3 q0 e+ }
procedure kruskal;
2 K# o( L( w6 ]: ]; \, [" S% ^
var
+ y2 ?: }* p: k/ K0 N/ w" u
tot,i,j:integer;
1 D" u; e& F7 n/ V7 q; s
begin
' \, A$ }5 v- j: p* B
for i:=1 to n do vset:=;{初始化定义n个集合,第I个集合包含一个元素I}
3 N7 j1 O& f1 j6 E" i q
p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
/ N4 w0 Z. e+ Q7 e% G
sort;
, t+ D& M6 _& Q. J3 Y. ~
{对所有边按权值递增排序,存于e[I]中,e[I].v1与e[I].v2为边I所连接的两个顶点的序号,e[I].len为第I条边的长度}
$ @# i: j2 {+ U+ m3 c! {
while p >0 do
A( m- @' g* U- d
begin
. E# ?/ u) R( }# U4 ?8 b
i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
' u5 t% q# V8 A, b0 X% o$ p: @9 _# B- \
if i< >j then
3 V2 T) d; X G# A* Q' D) r/ O
begin
3 _: T3 m% N M' Y* \( H5 `, h
inc(tot,e[q].len);
% ]# H/ F9 |7 E) L; W
vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
; }0 x# t: s7 L
dec(p);
+ M+ a9 I/ R' E- k% Q& k" ~$ w
end;
1 B. `( V- Y# |* a+ r8 S# j
inc(q);
& A( T0 v+ h& |$ c$ y
end;
3 \5 j2 g! r1 _" e
writeln(tot);
+ N- y" l' j. S
end;
' @) I% h, v9 L( t: e! p3 l) }
7 v; ~1 M& | Q8 G8 t* n
5.最短路径
: L$ [% F% r7 ~6 s8 O5 j
A.标号法求解单源点最短路径:
, [6 G/ z9 J- B6 @# n, E
var
4 t. r! E+ l0 W$ t
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
6 f- _, x. w6 H& G) O h5 z) @, \
b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
9 b- g6 ~ U" X- g+ n, {8 _- D! }
mark:array[1..maxn] of boolean;
8 ]0 o" p3 `* b
0 t% D) X& o; \
procedure bhf;
5 P8 S( p' c1 ?# N7 G
var
3 _3 r4 J/ X/ o7 I7 \( [0 v
best,best_j:integer;
3 y- m& j- S% s3 n( @; ?
begin
% Z0 G- u: f0 _5 ]4 x! p& w
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
& ^- h( C$ x0 l3 L4 q- D R- @
mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
. O4 _( Z1 ^5 R' N. b7 ?
repeat
0 h! |, m0 E' W0 s V! s
best:=0;
5 M% q: ~( f. n" s
for i:=1 to n do
7 Y# t# [6 _1 Z" ?* S& {. P) V
If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
9 }& Q1 i4 U( T, V% ?
for j:=1 to n do
" C U& [3 ?9 _, y- b
if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
E/ p& H) Q* C* U- D8 y q2 z
if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
: `$ W) \7 Y% `4 J, M7 |" |
begin
1 O* V4 }# q9 r; S+ y& g7 _
best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
8 C$ a( q3 X, t* r; R
end;
1 T$ y" U( H! ?
if best >0 then
. L! j$ r+ H O- F* D/ ^
begin
4 M) B4 W7 ~4 g0 J- E
b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
) @2 r" f; d. {* u/ D9 g
end;
2 d9 U0 v: r q
until best=0;
* C$ _% t T( S; x2 C- \# D
end;{bhf}
1 _8 e* V5 d+ u: m6 b' {2 K. d5 ]
; T* w0 @' y8 J- s2 F6 a& O0 u D
B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
6 S* e& U2 ]" i$ h% F3 ^4 C
procedure floyed;
: }3 B! D& J- k' ~9 m
begin
% D, ^# r; A; Q# A& x& i9 U" P" C
for I:=1 to n do
& e6 {1 Z; E% p+ h0 N5 Z# _- t
for j:=1 to n do
. x# ]/ Q. f& j8 [- h- F. \
if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
/ [0 y: E0 l; U7 O) p" C
{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
, {. _6 E" e* T) \6 {
for k:=1 to n do {枚举中间结点}
/ X: f* K+ u+ O
for i:=1 to n do
9 \. J: ^% \3 u5 K* V
for j:=1 to n do
2 q( u4 z1 K% ]; Q7 R: k2 h& \
if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
& K" J" k) Z3 H
begin
w0 R" B6 y# b# D) r/ z
a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
' p/ G* _$ i+ ~0 _- G0 k4 n' u
p[I,j]:=p[k,j];
" ] ^8 X0 G, E$ y" g9 [
end;
* `3 J( ?( C. g& J+ s
end;
j3 h" J2 U/ n4 q0 F0 [2 V& [! o( y
C. Dijkstra 算法:
' E& y) m' _; U4 O8 D( j3 S5 l* P( N
类似标号法,本质为贪心算法。
* K5 _8 c" n9 V* N; t. x; S
var
. F5 s3 h- U# O: s# d- L$ r; K4 |
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
$ X& x& |% E3 u6 T _( |
b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
; M, a$ m3 S w% ~3 e; t
mark:array[1..maxn] of boolean;
1 l& B9 R4 [$ h$ V" l o
procedure dijkstra(v0:integer);
F0 n$ D, _( k
begin
" p: M5 ?! h3 s# h6 @
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
, S t# R/ c# _ c1 K% Q
for i:=1 to n do
' p* E- B( z, ^# B' h9 p+ |
begin
0 r. H; e9 K3 Q
d:=a[v0,i];
! K6 N! K( a8 }
if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
/ P v$ ]" S4 U$ ]9 G( m
end;
0 C" w$ x1 L* l; T) }7 f6 E
mark[v0]:=true;
; w& r5 _, V* J2 b0 ]9 \
repeat {每循环一次加入一个离1集合最近的结点并调整其他结点的参数}
. w6 U- z, i' w! V
min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
+ U$ ~; W6 [& @ `, f
for i:=1 to n do
+ k3 N+ N' h( c( B* G
if (not mark) and (d< min) then
# K. u/ K z1 X: X7 v m
begin
; q' J* i1 u$ e( v- J. x
u:=i; min:=d;
0 Y( D" s( s# m% Q |- o
end;
3 \. v' F- G7 Z! H& S/ k
if u< >0 then
4 g% ~4 k4 ]; \
begin
5 {) c( u2 O$ ?0 b* R- U& `
mark:=true;
& R; p9 [$ I2 A' E
for i:=1 to n do
" R$ D! w" H0 V6 e6 C
if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
, c7 P3 r, Q; g o
begin
- D3 u. c/ _* ]6 a. K1 Y/ T; s. p
d:=a[u,i]+d;
& h5 g4 q6 X8 `7 w5 N: `& A- B
pre:=u;
8 a. Z6 D1 M1 q$ n: z
end;
% s6 L& `/ v$ ?" F
end;
" H3 K) L! a; j2 a' s
until u=0;
# L3 H& |+ n/ ]* {3 V4 H7 E
end;
0 m' x) M4 B, b- |2 p
D.计算图的传递闭包
0 ^) M% c+ d/ E" Y9 g7 S
Procedure Longlink;
3 q q4 V! O0 \. C/ W
Var
0 p1 n% c B8 ?) U
T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
& y+ U$ _% v" ~ _: E
Begin
4 ^) v1 a7 F( ^' B: T. p
Fillchar(t,sizeof(t),false);
2 t5 `- i5 w! y5 ^9 M, x9 v
For k:=1 to n do
/ N6 s- w3 ]/ J7 r- A! r! K
For I:=1 to n do
3 Z. c" A) M8 n/ U6 j# }
For j:=1 to n do
5 N) ~3 p4 u6 g, |( W& N! z
T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
4 ~4 F' H$ v, }5 h( N" V j1 N
End;
7 t7 e$ r9 i! f7 l4 y- ]
* o& K3 N5 G) C0 F$ |, D1 _
作者:
果珍冰
时间:
2016-1-13 17:56
感谢楼主分享
\ C0 r6 A8 Y" d8 ?4 W
作者:
math数学
时间:
2016-1-13 18:03
' B: h% W& ]+ p& f# X
感谢楼主分享
& @9 l' ]( T% y
作者:
磬溪畔
时间:
2016-1-14 21:41
很系统的程序
0 l& e) G6 B- |
作者:
whuy
时间:
2016-1-15 15:36
楼主写得不错,非常支持!!!!
% |% M( q* V# n) @& h& H8 M+ S
作者:
xiaojiongdd
时间:
2016-1-26 11:01
谢谢楼主啦~~
1 ^$ O: u2 L4 w% G- W$ ^
作者:
铜锣烧lr
时间:
2016-1-28 23:20
感谢楼主分享~~~
4 j* E, n7 F5 s4 R* N
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