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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
u, M/ B9 u5 V
求两数的最大公约数
: P; s+ K( m5 r
function gcd(a,b:integer):integer;
7 c& k" g- w# }) U1 }
begin
5 ~+ c" i& N: l9 a( O
if b=0 then gcd:=a
5 ?. d" }+ _4 j: r6 ?2 P
else gcd:=gcd (b,a mod b);
: V5 y# ]5 N+ W3 D
end ;
1 _7 p4 M S9 o& U6 p2 k U% e! s8 u
. ?; q3 G2 K1 t' q0 V4 C# ^9 u
求两数的最小公倍数
( m3 f3 ~$ P: M% S$ H# W
function lcm(a,b:integer):integer;
8 c) `6 Q) U( j+ [/ }- O1 p
begin
$ [/ `, D8 k+ B" y# r
if a< b then swap(a,b);
1 R3 M8 r3 S- o! ~* R
lcm:=a;
0 T& x. x' Y6 O
while lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
9 z$ `# V x2 ?) s; ]' D& n
end;
# J! @/ X# z/ B; D* i! y2 P
# P$ V& b5 h: T8 _) T+ p
素数的求法
/ G3 K& U6 y7 C- C" R
A.小范围内判断一个数是否为质数:
; R( g$ t, Z& G/ E) x' ?
function prime (n: integer): Boolean;
% T$ u9 n( ]& J
var I: integer;
& S3 i& c1 _. H& g) @" Y
begin
$ U) @: X: F k6 j# h4 K! f
for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
# f3 Q9 a$ D* I& |7 k, ?7 C) P
if n mod I=0 then
- e2 l, n, }: U
begin
% X' B! B6 }. ?5 B! \
prime:=false; exit;
! P8 W6 u! S( e' i# R, ^2 `
end;
- O1 }; z3 T7 \" @; O
prime:=true;
1 p8 ^8 K- q$ ^. [) i
end;
# }' e: K% q& a! D/ j
' U0 q1 M3 u2 y5 j: M4 z
B.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表):
3 ?9 X4 m' O% L# _. l
procedure getprime;
; d' B: j# Q$ X* A
var
, d" O( z" u2 D5 L4 ]3 q
i,j:longint;
k6 \8 y( U; d k
p:array[1..50000] of boolean;
. Z6 x/ e; [7 I/ [
begin
% D& R5 f w! [
fillchar(p,sizeof(p),true);
9 B3 J; {6 e2 v. \2 F# _
p[1]:=false;
! H+ N) f% S$ Z; q# ~
i:=2;
" A2 w D N4 v
while i< 50000 do
$ S% k( i( |$ x# u6 c
begin
; [/ J, J. P1 ^* k5 m" `
if p then
2 M2 l5 d4 r" c0 f1 _. q, z* M
begin
+ S! }9 N9 m, M, m/ D2 _
j:=i*2;
: x- ?) M; _ x2 u0 y1 R Y
while j< 50000 do
6 R+ z2 [# {( d: Q" W. `
begin
. J. }3 j& j+ r
p[j]:=false;
" _$ [4 {( y8 ?; h/ e- O
inc(j,i);
- S) [9 r: ^" v; n8 Q
end;
, {6 w( J' V K
end;
! m' x% U7 G! r% x$ {# R. ]: A
inc(i);
7 [7 U. d w. Q
end;
; h6 E7 k% ?' b7 s/ D6 d& N
l:=0;
: z! s( S3 L! i! {5 \ y1 z6 w
for i:=1 to 50000 do
; m% _% v4 ?, S5 _
if p then
7 D, l- M7 M( ~0 N! e. M/ n
begin
% B; A! O/ F& A; f: |: N# K3 b
inc(l);
! j8 `3 @+ w" j+ \! t9 \. w: g5 g- T0 D( S
pr[l]:=i;
W; D! t5 S* Y7 V! j8 I
end;
0 q5 V$ i3 M9 Q8 D
end;{getprime}
. c) H3 P& t5 V" d
function prime(x:longint):integer;
& j$ ~5 A8 l1 |
var i:integer;
' ]6 X# w( Z! }- \: B+ r- s; _9 E7 n
begin
/ n% |8 I/ r& c+ a1 i1 y O
prime:=false;
' m+ s& x8 }# d1 z5 S: I
for i:=1 to l do
8 K! T# f9 j. ]+ d! ?
if pr >=x then break
) \8 S3 b: t1 Z
else if x mod pr=0 then exit;
' `8 K8 X" N$ `+ U2 N8 _9 o6 Q
prime:=true;
" d4 i& Z$ g2 n' n: i
end;{prime}
U7 F: `2 a3 c m. y
5 _$ n* V! G- a) r: p' G
2.
7 O5 D0 A, z% ^! S) @8 m0 a
# y5 h' `" X4 G4 y$ j3 \: h* J5 v
3.
, S/ l0 f( @- i o; _0 P
; q+ l. i' }+ W+ g, o# M* z
4.求最小生成树
0 `: |0 j6 m% r
A.Prim算法:
3 W( P; ~% d, u1 u, ?6 S6 N* Y
procedure prim(v0:integer);
: K8 F5 `( Z- v) h
var
7 l4 X- [, \* R i, a
lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
& x! l& g; B0 H u" o
i,j,k,min:integer;
, P9 F& K0 Z0 Z0 ~4 h8 B) k! [! J# V
begin
7 A2 v5 B) U* Q: V7 {
for i:=1 to n do
: T/ X. Z$ x6 [. ~4 \% k' p
begin
. N! v4 J' d8 x- e5 g
lowcost:=cost[v0,i];
/ T) k$ q$ D( z+ `" ^
closest:=v0;
b# G& d6 C+ [$ l, y
end;
' G+ P4 m, M$ \: B/ g2 m$ M1 t
for i:=1 to n-1 do
v7 I" Z7 n+ T* G" J7 X
begin
+ q" ^: W- l8 N; ^( D& u5 E+ l- K
{寻找离生成树最近的未加入顶点k}
; F9 ^2 F$ W8 S2 {1 E% w
min:=maxlongint;
8 p/ e( i7 q; j9 I
for j:=1 to n do
4 g. ~' @" |7 z+ h% L4 g
if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
! Z; O# O8 h/ g6 t* b& q
begin
( {# P" |% [% ~' c( o
min:=lowcost[j];
, K0 Z6 `: z0 B
k:=j;
" l+ k9 Z! |; ]% r+ M7 ~5 O
end;
) e. Y3 d& X, d# b3 Y0 G
lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
0 i3 I+ Z( K) B, c
{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
2 U8 |* \; E) |: y, p5 O
{修正各点的lowcost和closest值}
. o: A) Y2 x! N- O0 ^. t/ b
for j:=1 to n do
b, j7 b: `; x' W% x. D$ a
if cost[k,j]< lwocost[j] then
; C: a/ `( u; M3 x4 p3 ?
begin
3 d. [2 _$ |; q) {. P8 X
lowcost[j]:=cost[k,j];
" u* b6 P1 u5 v- F2 ?) i/ Y
closest[j]:=k;
. e! e |1 ^2 X: o/ o
end;
; F2 D) K2 j2 V: [
end;
$ t9 m4 ]- f, Z+ c" v: `
end;{prim}
1 S u5 N% | u: f
B.Kruskal算法:(贪心)
; w! `7 h; j* W+ t W2 b" p
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。
. _& z! _/ m9 P0 E3 m9 a/ f, D7 x
function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
6 s$ `7 T/ t! F& c6 t
var i:integer;
( q2 M# Q9 e; L8 x. _" N# n- x( l
begin
: }' q: R! o9 w1 [% F, A2 u4 I
i:=1;
2 k! J% |" z7 d! n! K1 P- E& K R
while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i);
% i# e$ L2 n6 ~
if i< =n then find:=i
+ G% R! j3 V9 ~( f
else find:=0;
/ P2 {. H0 f- N4 D
end;
1 e" o% Z- E( I$ k5 N: u
procedure kruskal;
1 `/ I) m4 C: Q5 @/ Y& ]
var
1 F' P9 t" Q; ?1 H1 r# O9 ]8 c' }: ~
tot,i,j:integer;
) d0 A" G+ {3 W, S( @+ I
begin
% n5 G! w0 ?. N( ~& L
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}
) L [! _' n" q+ F3 r( X& Q4 K
p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
+ F [7 b! i6 [' d$ L0 B
sort;
. Y* T% H5 Y! i4 C
{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}
2 ], _1 {/ B* S2 Y8 t
while p >0 do
' q% r. z; s' m0 y+ P" ^! W
begin
1 d' _ a) Z* ^0 [
i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
v7 N4 h' e0 n! S
if i< >j then
5 ~8 P' B% a$ q( D. X" _
begin
3 I1 i' r5 X v" \3 W
inc(tot,e[q].len);
( a1 j" \% k4 o6 ]0 [/ n3 c, u2 N
vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
+ G/ v1 I( V6 q7 j* P; _
dec(p);
( W& i' a# U; x. N( ~0 F# l
end;
. g: R! j9 H8 b- u8 w3 B
inc(q);
" p% x6 M" R; d; F: l
end;
4 y& x+ g) ~, C- M7 z1 L/ `
writeln(tot);
- R+ f: N6 y/ j, h
end;
/ I* ], I) ^7 M- a' [4 I
* r( [' Z: o/ ?5 X" J
5.最短路径
& F7 V/ I j) V2 D+ _1 S
A.标号法求解单源点最短路径:
. u5 U. a9 Z t1 G* P( X) b
var
8 w/ u: n. j' J7 O' k4 c1 ?
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
, f) |# Z8 u; Q; `2 r" U1 D$ o4 J
b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
- B l) f2 G' i" n, x4 b
mark:array[1..maxn] of boolean;
I# I. |' u9 n# d R
2 U+ _0 Q- T( p
procedure bhf;
, F5 P* j% z7 h! S0 A
var
$ F% t! z8 I& n5 [% W# l9 l+ d. y8 E* P
best,best_j:integer;
0 ]' i: v' x" q- q( @) c
begin
+ V; H6 I& `. z! I
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
0 o* D4 z+ t0 A
mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
& r2 r4 ~/ H8 ?( h/ g4 u y
repeat
8 T% [2 C$ B# ?. _7 p8 y7 ~+ H
best:=0;
: M. |- H* q6 u( X( y
for i:=1 to n do
( C7 V2 O. j# \, N
If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
6 {4 L+ \3 E$ o' w, D! q
for j:=1 to n do
+ O9 @* _* D/ Z% ^) U0 q
if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
# H9 L) M6 o- \0 `5 i2 J7 W
if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
% |: q: ~4 D+ R% e. O
begin
+ C. M6 `0 [$ u5 U- y
best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
; ^" q% V& m6 u0 O! N/ l1 r
end;
* V- i* {2 n+ X. |8 x* h
if best >0 then
* a% _/ e' x/ C Q
begin
9 y1 p. I H: D( k4 ?: q9 V3 ~9 T
b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
1 G- \ F3 y3 Y* q% @. {9 k
end;
+ H. j Q$ ^. d
until best=0;
; p! U7 l/ Z. Y! \2 i/ P
end;{bhf}
' y6 n$ Q8 R+ I# U
" {/ b9 k2 G, e- }. Q& a
B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
6 F6 E1 z5 J' r4 K: `
procedure floyed;
8 O( m8 y8 a& h" a/ x A1 S2 ]/ A* K
begin
& P/ n1 X! o* p" k- ]" U
for I:=1 to n do
9 E/ y. h0 I' V+ H9 S) b
for j:=1 to n do
8 y% Q T4 Q0 o, W
if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
* X- {7 a( [$ B9 W+ W; f8 Y$ q( V
{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
, i' [! G9 z, x/ Q
for k:=1 to n do {枚举中间结点}
7 A' \6 |! h% Z; ~
for i:=1 to n do
+ h6 @+ D9 B3 o& L4 I( [( U% \* h# N! m
for j:=1 to n do
: q+ `& v* C1 W
if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
# Y; _; o& w# J% c
begin
8 x0 m: |; i' r+ l4 W+ K" Q H
a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
' n4 d) z. O4 b/ u" y# Z F ]
p[I,j]:=p[k,j];
7 |# V4 H" m1 u2 k m
end;
# I6 \' N3 _ U1 _3 l$ ~
end;
+ O: y+ }+ L- z. M7 i* A# j
C. Dijkstra 算法:
) O( p+ @0 b8 b
类似标号法,本质为贪心算法。
' ^ O' f9 E8 \; v0 F, w2 I. R
var
! e! A F/ o) Z6 B. }9 H7 _
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
" X: l' M" u+ Z/ I2 h2 w
b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
& n$ o9 I( g+ g% I8 c I& Q
mark:array[1..maxn] of boolean;
" e' @" y1 E9 @( Q; g+ h
procedure dijkstra(v0:integer);
( K* [; U7 [# {4 g8 w s
begin
3 L8 t" x1 ^4 u, P; \5 P( h
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
- \! m+ U- l: R0 Q" a
for i:=1 to n do
7 n$ P* c: P- B
begin
, F$ h+ t+ @& N8 G) d
d:=a[v0,i];
, f0 h& q: r k% d
if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
' h! C- G. P: ]$ e, I
end;
" D& T6 {+ R8 O* D* P9 d
mark[v0]:=true;
3 k |1 o6 P& G. B: U
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}
# l7 I5 d' ]% W% z. N9 {8 |" L
min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
$ c( H3 a2 q: A0 |; f6 k
for i:=1 to n do
1 r3 g- C8 f. ~0 M# e$ x
if (not mark) and (d< min) then
0 s( z( C/ F' O/ h t, V
begin
* L9 {- y" y. T" V8 w6 A
u:=i; min:=d;
* z3 O! A, p, e" N
end;
0 D# N; `7 G1 R) g( Y- e
if u< >0 then
. \9 G; c& Z# R! L
begin
, r* P# o: |; i6 z6 l% d
mark:=true;
3 Z; W# z0 f; D. x: n* F4 P2 \
for i:=1 to n do
; s. ~- w1 J, y/ l
if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
; W$ w9 f0 n7 T. P
begin
7 A1 M) I& U( \
d:=a[u,i]+d;
* T5 S+ k4 G& f& B" R* Z; T
pre:=u;
" a; d1 Y) }" \. G- V
end;
- E2 ^% Q9 k1 _3 _* q, s% I
end;
2 ?- w5 h2 P4 A1 z5 A. W# W
until u=0;
! U4 x2 g7 s5 a/ V
end;
% ^% Z, N' ?9 P- v7 E7 z9 Y3 d
D.计算图的传递闭包
/ h0 t0 d$ r7 M
Procedure Longlink;
' ^4 d. B1 R0 L# Y8 D5 X d9 i# H
Var
: s! E0 X5 `5 b& c8 I# B
T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
% Z+ g% O/ g. I
Begin
& }: L# O/ B# a+ Y
Fillchar(t,sizeof(t),false);
9 R. o) w; [: @0 x# ?- Q5 B
For k:=1 to n do
8 @$ ~$ Y+ v. k4 \9 n$ I9 M
For I:=1 to n do
! g+ S; o* Y: q( X! D
For j:=1 to n do
3 S5 G5 ]6 {& b+ n5 p, `) h! p
T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
h3 b0 ]6 E3 Y5 J
End;
2 `& T! D8 {* a. |6 }
6 m0 c/ Z7 W7 X& K9 ]4 L
作者:
果珍冰
时间:
2016-1-13 17:56
感谢楼主分享
: J" L/ ?4 ~6 u" ~
作者:
math数学
时间:
2016-1-13 18:03
# W$ I" B- i8 H% N
感谢楼主分享
+ e; e. e% t8 p# F
作者:
磬溪畔
时间:
2016-1-14 21:41
很系统的程序
" I, O* J) k1 e! a) K
作者:
whuy
时间:
2016-1-15 15:36
楼主写得不错,非常支持!!!!
0 U! }' B" H x: j
作者:
xiaojiongdd
时间:
2016-1-26 11:01
谢谢楼主啦~~
- ]7 Z9 M: v4 C% g
作者:
铜锣烧lr
时间:
2016-1-28 23:20
感谢楼主分享~~~
) N7 f0 Z& ]* u0 r1 t9 G) t
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