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[其他资源] 贪心算法的MATLAB源程序

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    发表于 2016-1-13 11:21 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    1.数论算法
    0 C6 }2 Z. e' R% r9 H3 ?3 |求两数的最大公约数
    * C. T: y# ]' `. b, w' Yfunction gcd(a,b:integer):integer;
    ! ~( u) J) r/ g: b0 y# Rbegin
    5 F, H0 r( v* S/ J/ nif b=0 then gcd:=a
    2 l- M$ u, u8 L0 z: f4 q8 n" relse gcd:=gcd (b,a mod b); . b% R0 M% C% G1 R; g( ?* }
    end ;
    1 }4 S  R  l8 a& S0 ]4 `- N$ W. d$ G1 i; P! ^
    求两数的最小公倍数
    & q1 T) U+ ~  l' I0 M  ]- P" O1 Y5 mfunction lcm(a,b:integer):integer;
    % e0 `' q4 H( Xbegin . b( H4 c( T+ |0 P4 z- y( X! M8 {
    if a< b then swap(a,b);
    2 J6 C" b3 H# y2 G0 d+ ylcm:=a; . s+ [+ A# B+ R
    while lcm mod b >0 do inc(lcm,a); 3 @2 x, u7 ?: @
    end;
    ( G5 L( ?: F* y- E4 }  W* \/ e+ B: a8 E, V# J
    素数的求法 ) o2 m5 W3 a! k" l- v
    A.小范围内判断一个数是否为质数:
    1 l+ g% L7 h! d, j% E% Tfunction prime (n: integer): Boolean; 7 l; C% |3 z" K, n
    var I: integer;
    ' f% R$ X. C& @  Q3 Tbegin - K  z: @6 u7 w! h. W: z; k
    for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do ; N7 @0 i: O3 h
    if n mod I=0 then
    : ?7 ?' S9 V( U+ G+ U6 J% lbegin / ^! H9 s, U- r8 A' _7 F. d
    prime:=false; exit; ! v6 C% V$ |, |  K; j* V& @9 k: p
    end;
    : `4 K3 W. j/ V: _1 R& Jprime:=true; 8 ^* m) n9 Y) H; Y0 W4 i9 j
    end; * R4 {" q( C/ @7 _/ \$ F

    ! y' {4 N1 `3 ZB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): 7 c& s$ W6 d5 a' K6 w3 Q
    procedure getprime;
    & J: z, j* A1 p# @' \/ ovar 2 I% w  w; F% P( L. E. L% F1 [
    i,j:longint;
    ) |! X+ o- r6 |7 K: s& u: e! rp:array[1..50000] of boolean;
    & q  ?- ]7 o& n  \% @+ Fbegin
    7 s7 j; `- k% l9 e; o& h+ hfillchar(p,sizeof(p),true);   {, L" F+ {1 j! T3 g
    p[1]:=false;
    3 a: {1 T& I5 h) H2 Wi:=2; & Q' w6 u( S; j. A
    while i< 50000 do
      n- e9 s+ r: r. z  kbegin
    9 M. b( U1 a7 Nif p then
    ! e1 J. H/ p( J# }; Xbegin
    8 a2 M" A1 @* L; `' Zj:=i*2; . D+ s; @1 Z9 X
    while j< 50000 do
    ( ?( B6 {1 V! @9 O1 Wbegin
    3 r4 N' |  e" }2 Xp[j]:=false; 8 G4 h) B4 h' z, H# k6 P; G6 v4 f
    inc(j,i);
    3 v/ K6 F! T( p& _( C$ Pend;
    3 v' O# }1 q6 y1 _' W. f) ^end;
    # X- E. K+ p, O) B( t" J1 Kinc(i);
    $ B# K* X, R  E/ j6 aend; 6 j# w# {* T) [2 u
    l:=0; # N4 G- p/ p7 Q6 o
    for i:=1 to 50000 do
    / f; d& Z+ _( k: S' q( f. oif p then 7 R9 E1 `5 Q5 P
    begin
    1 I8 h$ Q( U9 `" P- _1 ~$ q$ Xinc(l);
    ) j2 ?( b" J0 B1 K  x5 [pr[l]:=i;
    & W9 w4 {$ Q- M/ Vend;
    - o' X: i8 W8 N9 ~end;{getprime} % ~. C' x8 O0 O, q' ]! x
    function prime(x:longint):integer; 5 E" \9 d7 X; U! B% k0 C0 O" R
    var i:integer; - |7 d4 ~: L/ ~. t% N: H! U
    begin   s- r9 A3 L- _0 Y: X$ @* V9 X4 p7 i
    prime:=false;
    " V, J2 i' o  d( j! Nfor i:=1 to l do
    : U8 Z% T) j! B- j0 u: a! Nif pr >=x then break / U3 H6 ]2 F: B" T4 `
    else if x mod pr=0 then exit;
    / L* Q* h3 w" |8 Hprime:=true; 3 O1 e, d7 m  h: u( T
    end;{prime}
    $ G2 d0 c9 Z& \9 f9 R! e! Q9 q9 w( H3 g
    / n6 A: S. P* y' l5 s2. + ?8 S% z9 f( }4 B6 z

    , Q/ g+ o' X; i4 w% W1 ~3 [, _6 n8 @5 O3.
    * v; z6 w/ W% H5 w# @: Q
    ' z  C* x8 o; H6 H2 K4.求最小生成树
    , N9 R# L7 b. n" G& n; [A.Prim算法:
    , j- P& a2 g# }, ~procedure prim(v0:integer);
    ! l, ?+ A! O- D8 @& ]7 R: svar 4 I- \, m. O  z( u0 J
    lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    + O+ E. d+ i2 `7 T& wi,j,k,min:integer;
    3 B' q! s0 G! A# E: J' Zbegin
    ! y' Q( F: J% X) J( A* y: b& Lfor i:=1 to n do + L4 O0 v( ~1 B
    begin   g6 h- O* y1 q! L! `
    lowcost:=cost[v0,i]; $ b3 ?1 B& d- Z  h
    closest:=v0; . O$ H, P: g7 \& e. D+ N
    end;
    & u) |7 @# o  q' a2 _9 T# Gfor i:=1 to n-1 do
    ! n6 b4 r! O7 ebegin
      H$ G+ V! y% E- K- j{寻找离生成树最近的未加入顶点k} 3 i& m3 `5 u7 H4 r( J) k
    min:=maxlongint; . A  t( u" d- d+ M: s
    for j:=1 to n do " S4 J) r2 r7 o) C. P. ~
    if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
    6 @" Q4 M! T- t% Mbegin
    1 h# Z+ }; W3 a1 _- d* I5 N0 P4 Kmin:=lowcost[j];
    ) b: j" l) S- O2 qk:=j;
    0 d# }4 a" x4 m$ {' u: Hend; / S9 _9 @, J. H
    lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
    % S" D- ?3 A4 u5 n{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
    ( r2 v: _0 o$ f{修正各点的lowcost和closest值} ) V. c+ j8 ?3 B1 h
    for j:=1 to n do
    1 L# b1 V6 F; |+ Gif cost[k,j]< lwocost[j] then
    ( ^" w2 b5 w/ v& {8 O3 d7 N1 O; abegin
    ) B' b, |4 M% _! B- u% K2 D/ Llowcost[j]:=cost[k,j]; ) j' `+ j% w6 X
    closest[j]:=k; 1 q: j' Y# y" q# z# c
    end; 5 _- l3 S% p5 F7 G! S1 E' E
    end;
    ; P- |+ P$ F% d/ x- |end;{prim} 3 G9 k( ^! N. ^+ ~7 y
    B.Kruskal算法:(贪心)
    0 o, d  B+ w: w% |$ l5 Z6 U3 y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。 ' h6 u$ w, ]$ q8 ^/ U
    function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
      b# Y5 j! p% ^# |7 ~0 Wvar i:integer;
    + z2 |! F- \6 w+ K- |$ I2 tbegin   [. ^8 ]2 J  b7 Q! l
    i:=1;
    3 p; f- t" J- c/ cwhile (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); 4 Y4 O3 j0 @5 [7 j4 o1 e8 L/ e
    if i< =n then find:=i   S, W# }4 V0 D; v4 C# I9 j" C
    else find:=0;
    * U% |2 Y; D5 j! w5 Y' ?end;
    - E1 f4 R3 y% a$ c! s# i( m) Yprocedure kruskal;
    ) X* Q1 K0 ]* E' a  fvar
    8 L! D; N" v; Q' u7 Q0 U4 @. P  Ltot,i,j:integer; 2 H( t, @+ T  t6 {
    begin ; L7 {) J' {6 h$ T- Q1 x+ \4 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}
    , T' Z1 a0 f0 P) j1 Vp:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针} $ q9 m( o, C$ }' O; A
    sort; " x* [  h  ]) }- `$ j6 j
    {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} % ~/ V5 o1 m* i
    while p >0 do ) M/ y2 o0 {9 O6 `( D6 t3 A: i! G8 L
    begin + s" T* y5 V+ s# {
    i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    / I* A5 G) Q! W" D" m1 c0 uif i< >j then ) g% b" r7 o. U. V' I$ ?
    begin : J0 w- {" d/ P. T: k
    inc(tot,e[q].len); " E% Q0 F# ~: Y4 t% @; i. {
    vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[]; 7 {5 L; @: B" P5 U
    dec(p);
    ( o  S2 [5 l9 }: e  {9 F' oend;
    ' {: h, A) V5 E: k8 P' ^9 Ainc(q);
    % `# S) W! o; s4 Y2 Z" s/ _end; - k) G# a4 P: _, i4 m
    writeln(tot);
    1 W( v( D" c2 q$ j$ N+ nend;
    : e/ ]7 [# X+ U1 w0 v
    & q5 [  E. q& V, F$ S! q5.最短路径
    1 {0 m( u, ?8 L4 jA.标号法求解单源点最短路径:
    ' ^6 H% z: K7 E  o3 Z* A/ M  f1 bvar
    6 C/ Z+ _; z3 [3 l" Ba:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
    % R& a" L' D5 U( Q0 a1 m" O& ~b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径} 8 X# O& ^- H; ?2 e
    mark:array[1..maxn] of boolean; 8 g' C; q. l2 q& U" F
    ; ?. l, c! S. A+ l9 T
    procedure bhf;
    9 z" V4 S- R3 svar
    ( r) y8 s% Q- M& sbest,best_j:integer; 1 b' w3 L) Q' V: ]1 Y9 h# t; a
    begin 4 Y' `. z  o3 Y. W3 }# z3 [& w
    fillchar(mark,sizeof(mark),false);
    ; M1 }: R& c/ E# S' |. Imark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点} ) t5 |+ }* }6 P8 h
    repeat
    8 h8 F7 y  [* F* H! e1 r* b+ g( M7 qbest:=0; / v% y/ j4 M1 a1 U
    for i:=1 to n do   q6 k9 `2 a' X8 g" b& [9 k: @
    If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
    / J7 D# i9 x1 rfor j:=1 to n do / I# a5 W3 M: i
    if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
    . e" J# a% m- i! }( {( ^3 l6 j( ]  ~if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    % j0 K- G5 U* z$ Z+ }0 tbegin
    ! h) T( J% d& X1 s# o$ T$ y8 ebest:=b+a[i,j]; best_j:=j; 5 W, @3 R" [+ O$ q9 M* e
    end; , r7 p  z; M+ ?% h4 {
    if best >0 then
    ( @7 j3 K; O- K3 ~( m; Mbegin
    8 F$ d: L- B8 T$ Yb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
    ( _6 S4 ~% v; ^3 ~1 ]$ W, \end;
    ! O& ~" v( ]" ]) ?4 t9 m" g5 Ountil best=0;
    5 n% a8 X, _. E/ {3 `end;{bhf}
    8 J5 O) m. i( p, p. \+ [$ }, e5 e- t( B
    B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
    " s2 P: o* e1 o9 n( t% Nprocedure floyed;
    ! W: @; V2 m6 p8 ]7 b4 vbegin - l* v% A$ z2 x
    for I:=1 to n do
    : I! `# J# W- G* ~for j:=1 to n do 6 {7 ~& V7 |  ]5 Q$ \. O2 s
    if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0; % ~' Y" k* }% {
    {p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点} * w/ h2 K- j) s; v( ^3 r8 g6 M% T
    for k:=1 to n do {枚举中间结点} - F0 p( W3 E8 K$ E% Y4 N) z# d
    for i:=1 to n do 8 ~' B, U4 B% K0 Q/ `
    for j:=1 to n do
    . h$ H& s! @) ?if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then " t/ s6 @3 C' z+ ^, W9 Q
    begin / D3 [: I4 l' z
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j]; " [; R$ H0 M# m, k9 T8 D8 c2 \2 z
    p[I,j]:=p[k,j]; 1 ^9 w/ I8 e- a
    end;
    * S) K- E* ~/ [end;
    / t3 g- \  f, }' R) A' K; kC. Dijkstra 算法:
    + q/ V8 F1 w: h9 i类似标号法,本质为贪心算法。 % g3 f1 s, M& a, _" s8 [5 o
    var 5 l8 p  \# V9 D" s: G1 s
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; 5 l2 x/ @$ Z8 E6 P, q: e9 B
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点} $ P/ b1 C) p4 d& Q4 }5 \
    mark:array[1..maxn] of boolean;
    . T, X- F7 w' r0 P$ y  Bprocedure dijkstra(v0:integer);
    1 F5 D' b! b; a* f( H% cbegin
    ) s" W! H, {8 V4 V# L: [- Tfillchar(mark,sizeof(mark),false); $ R8 J1 y- K. D8 F$ H  O3 d5 h
    for i:=1 to n do $ `* ~; Z" n4 p9 b) A
    begin
    ( M6 B) F# D- u8 Y) x# ~/ b6 md:=a[v0,i];
    : E$ X7 {( F/ J( i1 w9 n* Fif d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    , V; O# R( s' Q; `: Xend; # @" _4 z! T) T4 o- Y
    mark[v0]:=true; ) u' S$ Q6 d- F: O+ V
    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} & |8 b' D/ ]- _
    min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点} - @; E: M; J! r( w( w+ v0 n# t
    for i:=1 to n do
    ! E1 T& A' ^  |5 r5 g0 eif (not mark) and (d< min) then
    : P4 n  M7 }# t  V" y9 w, Z" y/ Qbegin
    ; {( `- |: R# e: ]6 `0 M; r3 }$ Ku:=i; min:=d; 4 Y- m5 B: F) P5 [
    end;
    0 |- v( o4 H2 [  Hif u< >0 then
    * c7 G8 b, p0 r3 h9 ubegin ; a' w5 X8 I/ Z3 ^# J
    mark:=true; . {+ U* Y( ]# d- Z: ^
    for i:=1 to n do # V' J: a  x# U3 U
    if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then ! f9 m* G# R' S6 X
    begin
    5 o2 i( r! H# k+ i- E+ D# `d:=a[u,i]+d;
    1 c( i/ W; ?. S% j! N/ |pre:=u;
    6 b4 _" @! ~, y+ H/ G" ^end; # z( ^8 }1 X, F6 y
    end; + w, ^& J9 \  u; V3 h+ C+ `9 K
    until u=0;
      U* C5 }2 S/ l! g& g$ N9 a5 eend;
    0 K6 Y0 r' ^# L& i+ G% ]1 H- Y( N2 ]D.计算图的传递闭包   C- y, m+ I' G  X4 y3 E$ x; Q
    Procedure Longlink; 0 U8 w1 p! a7 y* n; ~" t) i
    Var 3 j9 o6 C( Q3 i3 U; g3 F- P
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
    9 X; W& J& @0 ?' uBegin
    * o4 M7 a7 f1 t1 @; t' `Fillchar(t,sizeof(t),false); 9 v: n- j( \3 G/ X+ Z  X6 U, A
    For k:=1 to n do
    & O8 @. S, u/ z  p( G- |% FFor I:=1 to n do $ x: m! f: V" g. e# M6 v2 _
    For j:=1 to n do ! G" z2 F  Q& J4 T) h- `. K3 m& {
    T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]); 2 b6 L2 e. y# K( h
    End;
    0 ^3 N  p+ k) I; ~1 U- R( U- c
    * t5 A* B6 a4 G$ D

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    果珍冰  感谢楼主分享  发表于 2016-1-13 17:56
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