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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
( o R0 _5 H4 ^; q1 F8 }7 W/ J7 O5 J$ L
求两数的最大公约数
) I7 P5 w- L" a) c
function gcd(a,b:integer):integer;
% k! L8 e; `) U( O* i4 t+ k, |
begin
# l+ L: k! H% `5 Z
if b=0 then gcd:=a
2 D3 q! y6 y! n
else gcd:=gcd (b,a mod b);
5 s" M" a% {5 u8 X0 ]
end ;
7 {& b+ e. l7 I4 F7 p5 h
; F& t4 ]8 y; a" m6 V* A& s# Y# W( a
求两数的最小公倍数
$ Z! U9 `5 i3 U, P. i" Q
function lcm(a,b:integer):integer;
& ?* m. a) X a! I6 g& g' N, {6 Z
begin
& h T4 J+ k. U9 x: ?/ D/ z
if a< b then swap(a,b);
& x' L* i' B+ m3 j9 J
lcm:=a;
+ c8 N6 `) V8 o) R" A
while lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
5 W* d! W1 I/ E" u1 O; ^3 j
end;
7 P3 Y5 {8 [1 |6 @8 Y7 q$ _
$ F- O0 w# U s; p! q
素数的求法
' D1 D3 _# F/ R7 G: R3 ?1 b
A.小范围内判断一个数是否为质数:
/ ~6 S2 P7 g& ~7 g* G
function prime (n: integer): Boolean;
/ q( j# s- @- G6 G% \" K( l5 Y
var I: integer;
6 J3 ?2 T, S5 P! H0 X
begin
7 j; T& k; l' G" C b E
for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
7 K4 w- ~+ b9 E4 ~' K5 u! r m6 X
if n mod I=0 then
6 W- a& V+ e3 D5 T# a5 W0 T
begin
9 n6 c. Q* C$ u+ o2 q
prime:=false; exit;
+ j+ ^( }) t$ e& Y! f* h
end;
+ r7 H% b7 s* a
prime:=true;
- \3 s2 b+ C; g- B$ L; B
end;
$ N4 T/ j7 @) I
: i2 I: ^: o$ I, H- x
B.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表):
2 O/ X. f* c& y8 v/ e
procedure getprime;
' Q+ M/ T% D7 \- h1 Q
var
" H" j5 h* ?, A: D' u
i,j:longint;
4 B& S" ]1 P& w: p& n1 `
p:array[1..50000] of boolean;
, ~ I" { y8 |2 b1 r! ]
begin
2 o b0 O7 n6 k+ Z+ J7 h
fillchar(p,sizeof(p),true);
/ y! J- L- r2 t' \5 I& p8 b0 t8 J
p[1]:=false;
+ s" y8 O) i. U
i:=2;
) b. l) u( n; [/ x: k$ D2 g
while i< 50000 do
x: h: e3 l4 d2 A0 |9 ^/ m
begin
9 Y# Y0 Y3 A0 W1 o- b' p6 D$ w
if p then
0 c; E5 V- H( s$ A! f3 S; J
begin
5 ~2 S% Q' g$ A
j:=i*2;
) @7 Y, w+ B# ~% w/ M
while j< 50000 do
' h3 g1 Y8 d3 s/ k
begin
- m% T% {1 }9 z F$ g
p[j]:=false;
$ S. C" L. z9 w7 H
inc(j,i);
: X8 _3 N- Y- Z3 k3 k3 E( X
end;
# u+ U1 o" p6 s
end;
& t8 Z" h# k, N/ a% p! V5 C
inc(i);
" @0 \+ `3 b4 X& N& m2 w
end;
6 n8 W1 K) Q+ l# K& D1 L
l:=0;
$ ?5 m! l9 n2 X8 D% _( ]
for i:=1 to 50000 do
- j1 P1 I: k& u( s# O
if p then
" @0 {5 y$ n" K' t
begin
2 l' c0 b# K5 `9 U7 D+ x
inc(l);
- F7 ^8 Q( p: c0 M0 o5 ~& [# {- B
pr[l]:=i;
- i( d+ U) R" K/ o
end;
! Z2 y* m$ o% S& s6 x# R* i& j
end;{getprime}
, k+ e% D" _! D( k# |4 w" L- m
function prime(x:longint):integer;
* f( ^( Z" l9 c0 U
var i:integer;
& J) _; u r5 i# ?( c% k8 O
begin
Y7 j8 {5 g# j5 i k7 P4 i
prime:=false;
9 U: v) \. Z* L0 d+ f: s8 o
for i:=1 to l do
# y0 `7 T) \ y: E5 I: a
if pr >=x then break
9 x0 x* N8 q6 k
else if x mod pr=0 then exit;
! s0 J# z- c9 ]8 p2 p
prime:=true;
m: d" i# Y3 Q3 ^6 g* P
end;{prime}
* M4 G) x0 R/ |
4 y# B) j% n0 G
2.
& L$ n( L! V- ]& a7 t
1 B% T1 H2 |4 z' ^" F
3.
4 [" K' G1 C* k7 k8 Q5 c$ T
: c. c1 s' r3 O7 C
4.求最小生成树
' ?3 P, t, o9 i" g6 w' T
A.Prim算法:
& o% f4 _8 ` X' i% p2 v# d* {
procedure prim(v0:integer);
, c5 `6 y& |! ?
var
4 g5 w" K, l' w* w
lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
) Y+ _1 w6 b; u) v: [ s. r d
i,j,k,min:integer;
7 R- y c/ F3 o6 ]. _
begin
8 @" V ^9 ^5 {2 M% h
for i:=1 to n do
7 j9 ?- h2 E. A0 p9 [ `
begin
. }4 a: Z" s9 f1 Y* x0 N
lowcost:=cost[v0,i];
; B, |1 B( M2 u& B5 F. y5 Q
closest:=v0;
9 ]/ _* a1 g0 A! \# V7 T
end;
; P9 u& ~' ?# A* [
for i:=1 to n-1 do
/ ]! X# X: A2 l" D1 u ?3 O
begin
4 e2 _0 x3 s9 A3 x. [9 q7 V! s, c
{寻找离生成树最近的未加入顶点k}
' s7 j* a8 D, N _& ]$ N
min:=maxlongint;
9 [' M/ N3 R) L5 ]/ T* a# w
for j:=1 to n do
" u m3 y% J U3 ^
if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
; L8 _8 [, q" X- Y6 v
begin
1 B7 Z) b8 `/ @: S7 }
min:=lowcost[j];
" j+ [( e& @% i' s. r
k:=j;
" j- E5 f& M1 S# Q, J
end;
/ q% u# o( g( z2 t
lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
8 I5 L3 m5 h% m0 a8 q4 @5 D, F( U
{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
/ Q n+ X/ W t* M
{修正各点的lowcost和closest值}
( k$ V0 g. E' v4 H a3 r4 z) P! U
for j:=1 to n do
& m/ K5 I# ?" r* n
if cost[k,j]< lwocost[j] then
* m2 S3 v% @$ M% H: p
begin
! N3 J8 S; P! T* k8 y" u
lowcost[j]:=cost[k,j];
8 \( Y8 P/ X" ^0 C: u! w# b. J
closest[j]:=k;
- a# y* [( L$ d" c6 a9 Y$ t: B7 Z
end;
4 [2 m. N9 h$ V6 V, z& M
end;
9 {3 j# y/ K2 H7 G
end;{prim}
4 c, R5 X: @+ N* z' Q8 V
B.Kruskal算法:(贪心)
/ F$ q7 X/ [- f/ S0 r" Q" @: W4 |
按权值递增顺序删去图中的边,若不形成回路则将此边加入最小生成树。
* }% T% ^5 E3 y5 A
function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
" U/ @/ o: \& H1 ?' @# J, P
var i:integer;
! M. p: q# Q- j
begin
, J+ I# l1 r1 P7 @, Y6 P3 Z' P
i:=1;
. H$ a& H$ L5 q: G1 G8 B
while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i);
8 U, B' l1 H; U. T9 u, {6 o
if i< =n then find:=i
! X. m9 h. [9 z
else find:=0;
- f8 D0 a1 }8 T5 U2 L3 V
end;
0 ]6 [' H) U* Q s2 T: _
procedure kruskal;
/ Q# c) f8 q! ]" x y
var
$ `$ b# s4 {- a( u2 n7 o
tot,i,j:integer;
/ }2 e% L7 w- g
begin
+ ]9 Y5 I! v( Y7 O9 t3 B- g; C
for i:=1 to n do vset:=;{初始化定义n个集合,第I个集合包含一个元素I}
) B% @$ r7 U- }; {. E; B+ B* z+ N+ J
p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
- E- C+ a% V. A/ n* x( O* ~
sort;
$ X4 M P) h2 v0 F" _( _3 k
{对所有边按权值递增排序,存于e[I]中,e[I].v1与e[I].v2为边I所连接的两个顶点的序号,e[I].len为第I条边的长度}
* c2 Q9 t+ P3 B
while p >0 do
, K/ ]. W: d6 W5 ~* u
begin
. S# t. `+ \) E! @, z6 D& K
i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
3 j T d% B- B5 F9 H
if i< >j then
1 R0 V u# e% g* x
begin
2 y6 M W. Z6 _
inc(tot,e[q].len);
" R5 f( s7 _2 F2 G. ?0 p6 g, @" K& `
vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
( c6 j: X8 R$ a, H" E" w4 G3 L
dec(p);
) s9 N- ^; c% y& |4 x
end;
8 }4 ^* o/ F) ^$ {, n ?8 ?
inc(q);
( Q* Y0 A/ _3 D& D1 {* r+ B
end;
7 b) K8 p2 F. E; m1 \( D
writeln(tot);
! f3 E' ]* N8 Z. F
end;
6 k, x) w9 }9 g% ?' \% g% w" p
- c! A; D* E0 |& p9 x4 {
5.最短路径
) o: f6 ` T) F) A! N5 ^# C
A.标号法求解单源点最短路径:
# f; d3 J% @- V& M
var
( h" [+ a, S2 ?( D i4 ^8 |
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
1 T7 i) q i8 M" x6 @0 {9 d" {
b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
; `6 R' _/ X( j: [" j* f
mark:array[1..maxn] of boolean;
8 X2 I4 \) v' `
: y z1 \0 j) F7 J
procedure bhf;
, o4 @' }) n- {, y+ K+ J
var
1 l7 @" U, ~1 F- [
best,best_j:integer;
' F; Z% H( Z& Q; D% s D/ D" g; S
begin
1 N o/ I8 Y+ K$ ^* R' J, y
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
& y7 P$ I) K" ]6 X! _6 ]7 Q
mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
0 N, A/ W+ D) o) l+ F
repeat
0 Y( j- U3 E/ n7 [% Q5 S
best:=0;
8 u2 c3 ?6 ~2 l
for i:=1 to n do
' f; h. E. \& a6 Y3 J+ Z! e
If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
* O. I: W- v. P5 w7 T# {. E6 @
for j:=1 to n do
, j2 s, \5 U( D3 X4 t2 i3 ?4 c
if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
]2 i4 c5 n2 E9 a% U0 c& ]: v
if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
5 x6 T' a8 m X, E: Q, a5 G. \
begin
: m& q, M( q: r7 i
best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
) f% Q5 N u: p: Q5 y4 C. g
end;
, H/ }3 P2 t1 X- s, o) g
if best >0 then
! z* F6 [* [/ `; E6 U1 ?; c. M% G
begin
# @6 w2 w. r+ P! G& M
b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
7 _( [& o9 B5 _- q5 r- X
end;
6 Y% `* p, x0 {9 q9 ^
until best=0;
2 \$ z: y1 M" \+ a# v$ a8 O) m6 |
end;{bhf}
' v+ t/ Y6 R" j
9 s/ Y: O) o% l! ^% H
B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
& Z$ F3 K8 J0 A3 H* e {
procedure floyed;
0 ]$ x1 e% e4 h! s
begin
9 O4 [2 e& o: }
for I:=1 to n do
4 p' L" p% z/ `5 Z' l
for j:=1 to n do
& N% s1 t' K; E7 H8 s; M) ~3 E
if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
: J; j6 D7 d# X# _, k$ k7 |. e1 U* v k
{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
" j( X" ~( ]& _8 x! J) w; z
for k:=1 to n do {枚举中间结点}
" y$ q6 ?( U5 r( f
for i:=1 to n do
1 b. ^ X& J% I! f& e h Y& R8 z
for j:=1 to n do
8 z1 i. V! ~. f/ V
if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
7 |, A4 b8 ?+ D3 \3 P+ H2 x
begin
. `) }5 b$ Y v# j" Y& f) L" Q' c+ F
a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
: G5 j( y1 c$ H
p[I,j]:=p[k,j];
* P6 m$ n/ N: R1 y6 p
end;
; ]) o2 @; ^" g( v' v' u+ @7 o" W
end;
3 L# K6 W6 |, w5 Z( `- s
C. Dijkstra 算法:
/ _7 G) e6 Q) j" C
类似标号法,本质为贪心算法。
+ V7 g4 } G$ R T
var
3 d1 c( W) \* m4 J
a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
& F- _# h7 ~7 z3 C, o i
b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
7 ?* m& ]9 K; V/ O
mark:array[1..maxn] of boolean;
7 P) U) t: g1 ~1 S: ?" F/ q
procedure dijkstra(v0:integer);
9 K ^( S& `3 |7 L. r
begin
5 ~( U& @; \5 g- c: `, D" h
fillchar(mark,sizeof(mark),false);
" J6 R) u0 x+ T' a% k
for i:=1 to n do
( H' W* k5 X! v" ^: H6 E1 x
begin
* i G* W0 M# k+ c/ k
d:=a[v0,i];
: t+ \( M0 J+ O9 f! Y, o
if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
) M$ v7 _- f9 Z/ b9 ^
end;
3 s, v* A6 j% h0 o& v
mark[v0]:=true;
& h2 G! y5 A% v/ Y' F
repeat {每循环一次加入一个离1集合最近的结点并调整其他结点的参数}
, ~( O- e F4 u2 p% R
min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
- X& m8 S5 H0 o! [
for i:=1 to n do
6 D/ f5 P' E9 F3 g5 r0 ~' W
if (not mark) and (d< min) then
9 [, `+ z# a' t( e
begin
* x4 f3 v. u. ?% S1 A% K l2 {7 q. Q
u:=i; min:=d;
b7 O, T' \# K
end;
+ S3 s$ Y! n7 \) ?, ~
if u< >0 then
6 u% g0 m3 @0 {( y: C; H! k- l
begin
4 V+ c/ Q! v' c$ U3 h- m
mark:=true;
% ^6 Z! Q) B7 p q/ x
for i:=1 to n do
- p' M6 T/ |" |+ s4 `/ y
if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
' Y. }+ v8 n/ M$ V. z M, R7 k
begin
, ?2 z( ^$ s! X) E0 y. q, Z# A: _3 F
d:=a[u,i]+d;
2 T5 a' P1 T( b3 z+ ?
pre:=u;
" w5 H$ H N1 b6 Y
end;
9 t9 S: T J1 R# n& a) e2 t
end;
0 D4 O* W B- G/ Z
until u=0;
9 V0 R# W2 p g2 @9 m8 X8 ?
end;
" `& T, l: u. t2 M
D.计算图的传递闭包
. o* U% S, a* k4 d, [
Procedure Longlink;
s% c Q. I& r$ ]: s. y
Var
) `" N& C& U0 g! q
T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
* a8 R0 ?/ y; x. u& W
Begin
G, S# A, z& j
Fillchar(t,sizeof(t),false);
% ?8 g% l* h& o8 j! E
For k:=1 to n do
: e% D& d6 V" e a6 l
For I:=1 to n do
7 z- d4 C* m% D7 ^" I
For j:=1 to n do
: [7 z, r! s5 }9 G
T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
9 ]% \% c w' h
End;
/ o. Q: c$ {" u' s
. T' B$ H" y$ d5 g
作者:
果珍冰
时间:
2016-1-13 17:56
感谢楼主分享
1 j, ?4 K" y4 M/ z
作者:
math数学
时间:
2016-1-13 18:03
0 K+ \4 c3 u/ l* T. ~* G
感谢楼主分享
+ x) p# t7 e1 [" o0 E& {) z3 l& D
作者:
磬溪畔
时间:
2016-1-14 21:41
很系统的程序
- N: o$ w% `" H5 q
作者:
whuy
时间:
2016-1-15 15:36
楼主写得不错,非常支持!!!!
7 |& H& o5 F3 h: n% I
作者:
xiaojiongdd
时间:
2016-1-26 11:01
谢谢楼主啦~~
# }3 S0 c1 z* C6 q( l
作者:
铜锣烧lr
时间:
2016-1-28 23:20
感谢楼主分享~~~
" o! e7 h4 {) M" E7 n# J' v% \ E! U
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