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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
4 V4 G0 a: a# x6 P2 l9 Q8 C
求两数的最大公约数
% C D4 F. [$ {. F! i
function gcd(a,b:integer):integer;
/ j. A0 q9 D6 Y7 \6 C& g# X
begin
. O) j9 k; m ~
if b=0 then gcd:=a
* f& O0 q* L, w1 Y3 y _ b) }
else gcd:=gcd (b,a mod b);
( [* s: t2 y: Z5 e7 g: V5 D3 S
end ;
; @4 |" X9 x9 D' s, Q/ r4 G# j( a
# R2 [' Z3 N1 N3 T
求两数的最小公倍数
9 \3 m8 J' Z/ r4 l! G+ U( q
function lcm(a,b:integer):integer;
8 G. ?( K/ L7 A
begin
4 `6 n& A8 U& @3 i$ ]! Y% Y
if a< b then swap(a,b);
) ]5 ~9 _, p- M/ G, |6 @. D& N
lcm:=a;
! n: q, M" P$ P( \! I! ^
while lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
: k( O1 o, [4 w9 K. \* W `) E7 t- `
end;
, ^: ~5 C D6 ?8 e( b; a
; @+ b0 k0 o7 Q: a% J( q( n
素数的求法
; K0 T D1 v' ~) W* l9 r3 h$ K- K
A.小范围内判断一个数是否为质数:
5 F _5 _, s/ e) y- X9 n
function prime (n: integer): Boolean;
, o# q/ u8 g! Q5 O2 J, z
var I: integer;
4 F8 l* E# W8 G& G5 b8 v$ T) b/ X
begin
% \4 Y$ h9 R' |. ?) P6 d- e
for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
9 q3 h+ z8 o. \
if n mod I=0 then
: V1 C3 S( E: n
begin
; @8 L/ G2 ~* S1 v+ D/ z" e0 `; i, X
prime:=false; exit;
) {) o! f+ P- O) r/ r6 A+ e8 m8 `
end;
8 J, {: O5 C4 N# C
prime:=true;
1 R4 n4 F5 v. d7 o8 \$ b
end;
( }( Y, u, }+ x! O
1 ?& y+ m5 O. @5 z Q3 R
B.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表):
6 A# p0 }+ `$ B' r0 R4 n& M0 w& k
procedure getprime;
; ~1 c% U; C9 I7 X# F5 V' ^
var
/ A- ?; P- X' s
i,j:longint;
/ [4 }% L1 Y+ D
p:array[1..50000] of boolean;
5 S9 f0 R) t0 ]) o, x
begin
- S# x. C& f9 i
fillchar(p,sizeof(p),true);
: ^: @3 P- [, e9 ^: e& v$ d
p[1]:=false;
& J* v# _7 {3 ?! U/ E0 F* R
i:=2;
9 w6 |9 i" h* m6 [% p
while i< 50000 do
" K, `5 ?) {# ?" y" x" C7 R
begin
' q8 w' `& k2 T" S5 G
if p then
" N' Z- _5 @, S/ h5 J; q+ s4 Q% Y
begin
9 k0 d; F" y& J, s P7 [! \
j:=i*2;
& _# v I& i. m
while j< 50000 do
% w% a+ a% E- X/ K1 Y! X2 m" y
begin
7 T9 ~+ V# `4 [2 g: P! G
p[j]:=false;
1 e$ }2 @ g8 s* K! {7 Z$ t
inc(j,i);
2 b B* v( [, z2 y1 C; q! D
end;
, Q0 I }; I0 v6 _8 t# v1 J5 H7 n
end;
: v5 Y2 d |, d
inc(i);
, K8 j3 g. Q4 X1 C, n* l
end;
' \4 z) @; s4 u
l:=0;
U- e) ?& D8 v- ^
for i:=1 to 50000 do
0 d4 i4 r2 k0 W
if p then
& P" O9 _. h$ p9 q
begin
' g6 g# Q6 A- c) s; G" P
inc(l);
# A# v% u9 Q$ \- T9 N9 ]+ ]
pr[l]:=i;
( H; f% U6 I, Z. z% o$ k
end;
! T% W8 J) N4 F# ^
end;{getprime}
' {: F; W' P: }# \5 N# `
function prime(x:longint):integer;
% }5 M' O! ]( `) m+ y
var i:integer;
, r* v* T( M+ ^$ T
begin
2 e" Q8 _/ ^' m1 ?! x
prime:=false;
4 P! w) u' `3 i6 D. w
for i:=1 to l do
8 A0 g7 r7 a) Y& k
if pr >=x then break
4 h; U2 I! N( P1 d: e9 N- B
else if x mod pr=0 then exit;
' ^( m, v0 [+ O0 _; b
prime:=true;
. [7 p0 V, j: ^6 l
end;{prime}
# o% p+ t1 N" l5 J+ |
( f7 u: s/ @' H! R5 w* m
2.
! }' B5 x, b+ H, A! p
6 U% B: \- s! E" S$ l$ y
3.
2 L1 W0 l7 ?# q8 ^* V+ ~
$ m5 ?# l7 j2 {2 e1 R' q
4.求最小生成树
7 a9 \( d4 E1 I( ]4 \* ` b
A.Prim算法:
) ~' E) H& C) i; @( d5 P+ P8 X
procedure prim(v0:integer);
5 Z" t8 \. Z& N( A
var
& {0 G! b& h/ }. _; q6 g
lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
" a! X; F5 F) ?
i,j,k,min:integer;
1 c' c- p5 C$ i8 ^. W
begin
) E7 R. L+ e- K. _% P
for i:=1 to n do
) F5 d; {9 k( Y( O1 d9 q, c8 D$ w4 T6 f
begin
; d: L3 w. e, k+ P; e. _
lowcost:=cost[v0,i];
- \4 \9 `1 s* l" P; ~# E* J) a
closest:=v0;
' C' _4 q% C: R- J C6 l4 q
end;
, j, ]9 G5 x8 p6 c1 o
for i:=1 to n-1 do
1 |- M5 V% o: @
begin
/ V6 G! O: f( A9 X
{寻找离生成树最近的未加入顶点k}
( a$ z* c: j5 k. w K1 X2 z+ P
min:=maxlongint;
) ~2 y$ v6 ]" ^2 K }# E$ D
for j:=1 to n do
0 s8 N. |1 \% o( p! y% z/ T) e4 Z
if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
% Y* @* b: p+ {- O
begin
9 e% L$ {! y# b4 C
min:=lowcost[j];
6 X5 S+ J+ E5 a* t. g6 E! u
k:=j;
; ` g9 g9 F9 Y; @
end;
5 U6 i7 G0 H% i' I5 D
lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
, e* d2 Q( R, O' Q, d; C; z$ T
{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
]' A2 F, u" {8 n
{修正各点的lowcost和closest值}
5 @/ m: \. Y9 J5 o, e, I
for j:=1 to n do
3 U4 R9 S( T2 K
if cost[k,j]< lwocost[j] then
. P' N# r* E4 G' A2 E
begin
5 H0 Q C; R- Y1 b4 [
lowcost[j]:=cost[k,j];
4 J0 M* X7 o; x/ H- U
closest[j]:=k;
7 ?& h( M- C/ c3 M2 d
end;
/ U5 c9 c( |( u b) c
end;
- e' {* q* r4 R. O
end;{prim}
* ?0 S( U5 D% N% H* r4 n4 u
B.Kruskal算法:(贪心)
: M. ]6 D- D% n- t* N( ?
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。
; C8 Q* V0 n$ L, P* \3 A
function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
J6 R: D: ? h: k) c
var i:integer;
. w$ {2 A( y& U/ |
begin
7 {1 J( d w: y: v
i:=1;
8 m2 Q. x: }. v: n7 I. s% j0 r
while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i);
5 a( Q- f, O2 X' u x% f
if i< =n then find:=i
" w) |% i# B- W& V# p2 U
else find:=0;
P: O, l5 S- j9 [
end;
$ F, |, e9 I9 V
procedure kruskal;
7 Q) E) G4 _/ m$ U( A, h; [% W
var
7 r; t. r4 i* q( ]
tot,i,j:integer;
7 u& A# M: @! a5 `" s' I
begin
4 L' l0 L( v0 L5 ]
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}
, d3 h6 |4 [/ g
p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
' s8 `! j* B Y/ P6 B6 T
sort;
5 W0 z7 m* k' h/ ?" h( G3 D
{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}
8 M- A# \# P1 A. B* y' Y; q! {" ~
while p >0 do
/ j) B1 X2 `( Z0 Q, P, h
begin
5 h( ]9 H7 Z1 M# C I
i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
R# Z. z J# T" T0 v; G0 N
if i< >j then
$ g( u3 c' q c
begin
2 e) o3 ~8 D2 d) A
inc(tot,e[q].len);
; x8 N! ]1 N6 D: G2 _
vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
) ?- M9 _0 t6 ~9 C5 Y3 `/ r5 j
dec(p);
, y1 a4 F8 [3 l8 M# m" E/ H0 [4 V1 ?
end;
! G3 ]" T% G) g- q( V& c
inc(q);
' d" N3 p# x9 h( E1 D! {8 B2 y
end;
- I }3 G- ?( O* @
writeln(tot);
3 ?" g. m7 S2 @7 j, Z9 G1 E
end;
2 d; e* }! Y0 [
5 m; A; w9 a* A- `
5.最短路径
+ M5 m7 k: T, b' ?* ^7 z' h$ q
A.标号法求解单源点最短路径:
% P9 n u( J2 t' D" ^ F4 c
var
9 O. M" Q5 C: _! v6 e
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
1 P5 V0 j$ D9 Z* M
b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
* |% K8 S' _0 w0 g1 G
mark:array[1..maxn] of boolean;
- g, A" v2 R" f& ], C/ y) S
5 O* l) j) ]/ W4 \" w3 W( D
procedure bhf;
# @4 E4 } q7 H" R7 @3 u! r
var
6 @: _& ~3 [1 M p4 y: n& D
best,best_j:integer;
' N0 a' @+ H5 @! Z. P
begin
2 I, |) e+ b p. B- W
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
8 E+ h; [) I* s
mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
) Z) G; v# P V* }
repeat
. U! g) x: r& @8 M8 u6 ]
best:=0;
# k ^2 s& f7 u
for i:=1 to n do
% [& i' G3 z8 l5 u* Z
If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
! o; {6 g) K, a) @5 k, I
for j:=1 to n do
% d8 V7 \/ W9 U
if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
0 G$ J5 d% N- i- n
if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
! q, W+ G" T* D3 x R. W
begin
& d g' J. f. t' d0 Y
best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
3 ~0 S# e6 u$ T, ~+ Y D# j w( w
end;
# D% Q$ M0 @9 r8 D& ?
if best >0 then
+ c/ [5 @& f \, O: k) e
begin
- t8 r% O9 D( F. X4 [
b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
o* ^8 Y9 L+ d$ Y
end;
* T8 |/ U: ?3 e
until best=0;
& _6 G% P4 P6 ]1 h0 t1 ]. x7 ]0 q
end;{bhf}
) H1 R3 X1 a* s) Q
& @2 i, C$ K A/ A, ]( ?
B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
; B' Q( q1 y/ Q& Z- B# F1 b
procedure floyed;
9 d5 T2 p# K( F6 ~
begin
2 M6 _9 x8 z y: E" r* [; A- L
for I:=1 to n do
( Y7 S) J9 U: @6 c8 @
for j:=1 to n do
! k9 j& H/ y8 |; p; O+ l/ @
if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
5 q& V: W7 |2 `$ N' q
{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
0 x8 P5 L4 Y- F
for k:=1 to n do {枚举中间结点}
. m' ]- ?2 u, F' \% X
for i:=1 to n do
3 E. p/ T. R3 s: t) f5 l1 B+ T' ~1 L
for j:=1 to n do
7 n7 y& l0 D' b0 ?" u) ]
if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
9 X# u) B% M# `$ ?9 f
begin
; d2 F" H9 J) K- m) t& Z/ |
a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
0 ]: ^% Z! Q, h1 F1 R; X
p[I,j]:=p[k,j];
, l8 W G- S# c, C
end;
6 }" e% o, t$ O5 N( [5 w
end;
8 M, T4 i( ]& v$ P* G% B. J& J
C. Dijkstra 算法:
# z) Y& | R( y! d
类似标号法,本质为贪心算法。
! J7 z% C% y' l
var
& R$ N% {3 j0 \! l7 \8 C( z
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
2 p3 e; I4 t$ j3 m& A
b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
9 j& M, l* g6 }7 s& ^* G) k
mark:array[1..maxn] of boolean;
3 ~, f. A( T! y( H* R
procedure dijkstra(v0:integer);
) y1 w9 Z3 b9 P* A: {9 L/ M
begin
, Z K& r+ m! c9 y! j
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
8 f: E; K. K* A0 C" [
for i:=1 to n do
/ j* m( f5 ~0 s& ^! Y
begin
( {5 U4 U0 I8 [+ j w; ]$ G
d:=a[v0,i];
6 c& z% Z0 Z3 v9 g# n, _; K
if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
% v7 P6 Y! ~6 Y& ]5 c& T, `
end;
, j) i7 u2 K! i% \. y, i/ j
mark[v0]:=true;
/ b/ i1 [* Z g7 x
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}
. h+ q; V& r! {$ I# ]4 X1 H6 ^
min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
3 l$ w# m. c5 n; r3 }) w9 N
for i:=1 to n do
9 v0 ~) A& C7 o$ G m
if (not mark) and (d< min) then
; x! O2 S7 }4 m, T+ v9 }4 i
begin
) I* [) H* J8 e7 r
u:=i; min:=d;
0 n! d( f+ `$ v1 b7 p
end;
, H' N) F/ T2 ?3 w
if u< >0 then
5 |* P' Y, ^ e' P2 m: w8 X
begin
& }# z9 M! q, q1 V$ _/ Q2 V
mark:=true;
Q) S) R7 P% D! ^
for i:=1 to n do
5 |2 g- q% E% r
if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
( V) _/ E" J; I: r! }4 S
begin
) D6 C+ v1 o% b- @2 n+ n
d:=a[u,i]+d;
0 ^6 `1 O! C, D, o6 N8 R, u
pre:=u;
) e6 M ^4 X0 E
end;
' m3 t* d4 G$ W6 }) G8 S
end;
0 j* g- e6 H8 O: j
until u=0;
7 x1 }0 s7 E2 E4 z
end;
2 i* I8 K1 Y9 ^3 i+ ]7 y
D.计算图的传递闭包
$ h, I8 E1 n g8 }4 N7 X
Procedure Longlink;
0 N6 I, j8 O! g) z3 y7 m4 S
Var
$ p3 `7 g6 {- i# u! d
T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
* o& f( k& ~7 v" [& H
Begin
; a/ m1 ^) x% K% |! N
Fillchar(t,sizeof(t),false);
" A, i. ?" z4 l. r( I! G6 e* N
For k:=1 to n do
5 D6 a6 e* x5 P
For I:=1 to n do
* Q, S |1 U6 E; d* C
For j:=1 to n do
) P" g7 t1 V3 \2 F+ D P4 Z* ?
T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
, W' K9 ~8 M% C% H+ W" Q
End;
+ g9 i* f/ j; b2 U, k1 l
/ n: {' j g; u3 w) n
作者:
果珍冰
时间:
2016-1-13 17:56
感谢楼主分享
" u( h9 \# Z* a. Z# U/ T# w
作者:
math数学
时间:
2016-1-13 18:03
2 v4 H- m) B! t% ^: {
感谢楼主分享
% I6 f" h, K# t/ F. Q) t* k
作者:
磬溪畔
时间:
2016-1-14 21:41
很系统的程序
+ y. u: s, Z" O7 q# k$ F' ~1 h
作者:
whuy
时间:
2016-1-15 15:36
楼主写得不错,非常支持!!!!
( i2 ?3 s7 @& U9 y0 l7 y8 C
作者:
xiaojiongdd
时间:
2016-1-26 11:01
谢谢楼主啦~~
+ ~$ K- Y3 d: o6 s
作者:
铜锣烧lr
时间:
2016-1-28 23:20
感谢楼主分享~~~
( Y% n2 n( H) m1 T. Q2 s
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