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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 ! C" G+ L2 |  B9 l- n
    求两数的最大公约数
    % A% p$ f$ V% R9 k1 t% ?' w- Sfunction gcd(a,b:integer):integer; 6 n1 e2 o8 {5 [
    begin 5 k: b4 a; ~# y: }  u& E% ?* D
    if b=0 then gcd:=a
    . [, G& k. D0 ~7 H; t! Z6 H# Telse gcd:=gcd (b,a mod b); 4 R3 G5 z8 p! ], o
    end ;
    7 Z- \+ P; A0 {2 y
    - L/ w/ |' B4 J# [: J/ ~求两数的最小公倍数
    ; _. W0 m- W- o& Bfunction lcm(a,b:integer):integer;
    0 v" ]0 E/ R: Y" q& n, s  {/ Ybegin
    % R- T( i* O* f8 {" \2 lif a< b then swap(a,b);
    3 p- W4 e, @* N" L+ R+ w( {lcm:=a; ! Q) H3 _$ y  f/ H! l$ [5 _
    while lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
    # _& X  r. [( Q0 ~% Bend; 6 _( c# o  p. g- W9 a4 F7 k' E# B; P

    " |; v+ Z0 l1 r* u( y7 L素数的求法 3 {! L. Q0 j6 p) |% ?
    A.小范围内判断一个数是否为质数: ( }& C: ?! d( F1 _" V+ g. D# t
    function prime (n: integer): Boolean; 1 e  t2 R# c8 Y0 p3 j; Z
    var I: integer;
    " c3 F% T1 z! G' X; [( s$ \begin
    * I# N. \$ ^! F+ K0 Tfor I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
    % g1 i: N- D: P- [( bif n mod I=0 then
    7 ?: |! Y2 ]' ]2 pbegin
    . p- u% a2 R7 }prime:=false; exit;
    - W% g7 c$ I' \- l4 u+ s. Jend;
    0 i. {; V- F$ N, w0 r7 \$ }  ^6 k9 d4 xprime:=true; 4 }' `+ @7 X$ s* x
    end;
    " L4 }1 T4 y" a% b6 p+ w" I2 O
    6 I* V1 G' e& `$ EB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表):
    ! Q4 i- i" `8 Nprocedure getprime; ( `% v, c- M- ~" r, A& L9 C+ k0 y
    var 3 I9 @8 k" \) E, k: n3 s, |$ Z& }
    i,j:longint; * a; _, F( f3 W( s! h
    p:array[1..50000] of boolean;
    1 D4 {3 m& B8 |9 j7 Rbegin % H  }9 [0 ?8 X% ^% O  y% v
    fillchar(p,sizeof(p),true); " `  D. Z8 d2 |0 j" e
    p[1]:=false;
    9 u. ?. T$ I# h3 G! M3 ]3 c1 C! [i:=2; ( T6 e. a0 U6 g! h7 b
    while i< 50000 do 1 n. |! o% B! P, T# R3 c& _4 J
    begin
    + F/ k0 i4 F% `9 Y- hif p then
      r8 G; e4 g* J" Obegin # c9 z/ [# L  ]/ t6 m5 }, F4 w
    j:=i*2;
    5 E" X, F7 Y* p' F- \6 {while j< 50000 do
    6 k- i+ t" a( K" Tbegin % E* M: D5 y/ U0 F/ R
    p[j]:=false;
    , v. p+ R' Z: R" c% [0 e" [inc(j,i); : s! L, [% [9 i* S$ J
    end;
    % q' s6 s; h& V. S, m5 M. yend;
    4 A* y) w! }$ Z& h1 Xinc(i);
      C  u/ l8 z4 o5 F) E" `end;
    * W! ?0 N3 r8 t( Q8 v$ C) \6 ~l:=0;   L8 q% _: ~& d! U0 [) ^
    for i:=1 to 50000 do & Z) [0 P% K( b# J: Y* q
    if p then 2 h* O1 b# a/ D& f, d$ l- ?; H$ y
    begin
    5 V+ T" B, K0 Rinc(l);
    1 M  ^, R( U- N4 F* v% j( }pr[l]:=i;
    / f0 u' h  f" f0 rend; 5 Q. D& B2 b+ K: Q% V
    end;{getprime}
    ! p2 z  h1 X, }, n; P. p, y6 Dfunction prime(x:longint):integer;
    % X% K9 A  i9 {, D) hvar i:integer; : b% ?- h9 Z, a! A
    begin % m  G& \, B4 b' m
    prime:=false; 5 M1 H( o* Q1 o3 w
    for i:=1 to l do 8 x) I# |2 G/ E3 _  G7 U
    if pr >=x then break
    * I6 h; A5 o: O( `* a$ S1 V6 i" aelse if x mod pr=0 then exit;
    * S& Q& J8 ~9 C' G  Qprime:=true; 4 u) O2 _* B& m9 U: a+ b$ |# \
    end;{prime}
    + g8 [0 D% H  W1 F- ~
    ) Z8 }& V+ C) K7 {! M" H2. ' I* c8 p5 R1 i; N6 W
    1 t- K* I4 K# N( @0 @
    3. : X) g: b9 T5 l: j- K1 ?$ G6 j1 I/ q

    - p# P: ~. O2 J3 e* P6 N* |4.求最小生成树
    8 X, D; \8 |  l6 u3 x* l- |A.Prim算法: . R9 g9 x: ?) W% r% o
    procedure prim(v0:integer); : z1 A, i  I: l) l2 D" o! }
    var 5 y9 l8 W6 t. k3 v. g- {
    lowcost,closest:array[1..maxn] of integer; 2 e$ r0 d% {# N2 n
    i,j,k,min:integer; 4 _8 i' N9 b! Y4 X# q* \
    begin
    / U8 d. u+ {# \for i:=1 to n do * f4 a+ ?  W. i1 \- Y
    begin
    + S# m8 y$ N7 a, K$ Zlowcost:=cost[v0,i];   ?! O6 e1 t  d% v
    closest:=v0; / U) f( m; k' @& g. @5 X8 W
    end;
    8 D# K; a; S2 k' T4 D! L6 hfor i:=1 to n-1 do
    ' }1 S! e3 T+ M+ d& d  _  R& M; }# {begin & n! W! ?, N. T- g2 o! A
    {寻找离生成树最近的未加入顶点k}
    4 M; y5 i% R( W' {3 x: [3 umin:=maxlongint; * g# s# G$ D1 @
    for j:=1 to n do
    6 {2 }7 `; m. b6 ~( T% }: y2 L) wif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
    ( ]! [5 \$ }7 j" ^begin
    4 m9 s7 z' Q! N$ U0 y4 g) I: K1 omin:=lowcost[j];
    0 w! E7 I  L# Z9 jk:=j; 1 }: [5 Z' A  D4 X8 G/ ~
    end;
    9 z  l* m- J! plowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
    ' `6 a7 i& k1 w3 E, r" R. l5 ]{生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
    0 N1 @. x5 f3 `0 P7 E( B. y{修正各点的lowcost和closest值}
    & M/ _: O7 z" jfor j:=1 to n do
    , n3 G9 R" y7 h# D: Y- c, Fif cost[k,j]< lwocost[j] then + D; T, g* c1 t% D0 `
    begin ! F7 j# v9 q3 Y' S! I! _# M7 V
    lowcost[j]:=cost[k,j];
    , G8 o5 K9 X7 ~closest[j]:=k;
    " f8 S2 }" |4 Tend;
    9 F# U" r8 l' [  D- F' aend; / _- ^! B; F) W1 U2 k, B' M# L
    end;{prim}
    $ Z& e1 d7 w7 z; oB.Kruskal算法:(贪心) ! ]) B- Z- H- b4 P7 _
    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。
    8 g  Y2 K6 n; c- @9 Gfunction find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
    ) F& z7 K) _+ K0 C0 ivar i:integer; 0 k8 r+ F/ D* T
    begin $ N) b2 S1 T, ?" s5 e+ c
    i:=1; & N( \: z- T+ Q3 j9 Z) r. y
    while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); * s& r7 @! H+ X, d- b- w
    if i< =n then find:=i
      ~8 A& X6 q8 m3 W; T1 A% h  p' f0 helse find:=0;
    : ?: x$ V& o* bend; 2 _0 d' j" u# Y/ a' d
    procedure kruskal;
    ) m1 \+ y5 Y% E9 ?3 tvar
    2 t' v) @4 p- V7 K. g7 mtot,i,j:integer; . ~; }8 J$ z# o3 k8 e
    begin 0 d& T' S7 A6 i/ n9 O* _
    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}
    , |- N0 L: A3 b% X4 L9 q/ kp:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
    4 s1 G( }* n& R/ z* ~sort;
    $ l! q$ J7 O. }  x{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} ) ?. w+ I/ a1 u# ?) T# Q3 y
    while p >0 do
    ; X  Y$ p5 C& @# H  {+ j( _. P0 Ebegin
    + {+ ]5 H3 S# H- @$ ~& o# Ji:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    6 a. l8 [( U* a2 A2 b7 x: Oif i< >j then 2 c6 k6 r) h5 \. S9 P4 e. ^% A
    begin
    : t8 g' u  t4 x9 Y3 @inc(tot,e[q].len); : w8 a+ l4 x0 F! [6 `$ e2 k: v
    vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[]; 0 E! o: g1 ?$ X: E; _
    dec(p);
    7 C1 I: w# ?3 c0 I/ Hend; ! h6 W( V  [) v  p
    inc(q); 6 f+ l/ @; v9 F8 t
    end; 1 O7 B! w- ]& z
    writeln(tot);
    7 P5 B1 S/ e/ _+ xend; * E9 M+ O. I, e, v, ?

    9 F" s7 b% g' p% J0 \- l5.最短路径 5 ?/ R3 D& |, L0 V/ L5 h
    A.标号法求解单源点最短路径: " A3 I  K: G4 G
    var . L& V# E; `( C5 g  V
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; ) K1 O8 X5 t: @* ~; z; o
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
    4 E; X- O% ?2 s4 X& ?' T: r  Kmark:array[1..maxn] of boolean; 3 V3 w8 O2 K1 i1 Z
    8 L* ~! Z2 ?7 _" K+ R/ r
    procedure bhf;
    3 I' k/ x" b$ j5 yvar ' G# x# R$ z4 e4 M( L
    best,best_j:integer; : f1 h3 c& ]2 g$ J2 ]$ x* G( X3 R
    begin
    . a& G0 ~6 B+ \, u" Zfillchar(mark,sizeof(mark),false);
    & Y* k8 O$ R" J  j2 @% Pmark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点} + \$ J1 A0 d# p! g8 \3 H
    repeat
    # V+ B, s8 u/ n4 [% j# Ybest:=0;
    9 O8 c+ S3 E! @. Sfor i:=1 to n do # n$ P' H( O; n3 k" d( G: {% h
    If mark then {对每一个已计算出最短路径的点} . Q) n5 }3 K% S6 R
    for j:=1 to n do
    9 u6 B. Y7 G0 I; C" H8 d1 hif (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then   Z+ X" `$ m* @1 M8 w1 o
    if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then # J& J7 D- K; `: C* X' \- d% ]8 T
    begin 4 K$ z4 \0 g5 l' A
    best:=b+a[i,j]; best_j:=j; 6 T- V& J- t$ c3 q
    end; / x% `6 L+ {& X' Y
    if best >0 then
    ' W  m  G. G% Ibegin
    0 y* r( a& Z2 B1 ?5 |7 z+ gb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
    1 X7 Z4 Q4 E/ S; gend;
    " P( }1 T1 N  I) q; d, _7 buntil best=0; 8 Q6 T# z: `; {7 m5 W, L$ `
    end;{bhf}
    & [& a: w1 {; i$ r- ^
    0 n3 ]' e' q$ S4 B9 O0 EB.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:   t9 k' i( N# l! u; F) `
    procedure floyed;
    9 y9 O$ L" H* }  u! Gbegin + z: t7 U6 U4 `; ^: n1 K) I. ^
    for I:=1 to n do 5 v1 X2 V5 y2 U; v# j6 f. T) P
    for j:=1 to n do 1 @5 }1 A4 R* |1 K0 ^3 L
    if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
    ! {  U9 }# G2 v! X/ K$ }3 q{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点} 7 y0 T! K; X5 H+ }
    for k:=1 to n do {枚举中间结点} ( z3 A6 F( Q9 b+ ~, m* N
    for i:=1 to n do 9 T' \1 y2 D$ s# f- J; e. n
    for j:=1 to n do
    9 P8 ]5 b8 }0 I) C' t3 O# b1 [if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
    . n* k8 J* `" `+ s0 I) n/ Nbegin
    4 w! |/ p, b# z% t; g* a0 q: Ia[i,j]:=a[i,k]+a[k,j]; 0 f* q7 y; q- j# a/ j, t
    p[I,j]:=p[k,j];
    8 S8 |6 ~% z- [% {) iend;
    " A/ s& t* H$ w2 l5 bend;
    ) K! N3 ?! T# bC. Dijkstra 算法:
    . I. G: }% ^4 d, c% u8 F# T类似标号法,本质为贪心算法。
    3 \& B: d+ J) Y( v( Y; Qvar
    , L6 ~, T  u' ^  K, Fa:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
    7 w8 H9 a, a; S7 P# wb,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点} ! [, s- [. d: a, r
    mark:array[1..maxn] of boolean;
    4 t* N& P, E8 x. L: lprocedure dijkstra(v0:integer); 5 t) K0 u! n2 e
    begin
    8 D! t9 p; H) V4 G+ ~0 U5 Dfillchar(mark,sizeof(mark),false); & O7 E3 U% A4 a- k; q
    for i:=1 to n do $ l- ]& Q6 `* m7 q% _. u6 o* |3 A& I& x
    begin
    9 L- H3 M0 g9 l0 xd:=a[v0,i];
    & S( P$ s3 H8 ]% ?4 Vif d< >0 then pre:=v0 else pre:=0; : k) `* N7 W! Z7 U
    end; 4 ^+ ~% c0 z6 e1 }+ E
    mark[v0]:=true;
      |% J: I* Y, h. k" lrepeat {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}
    5 p" a3 h; N, q7 J& M. qmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点} 0 f/ g3 V  U+ M. D1 N
    for i:=1 to n do
    ( i" P: w# O' Q4 Vif (not mark) and (d< min) then & s9 x9 H1 j- F! X# p1 {- V+ B
    begin
      {  ?! ~7 e6 l( B' Eu:=i; min:=d;
    + @% H; X* E- \, U5 a. M: [end; , n% R- U# O% V
    if u< >0 then + {* x3 d4 M: _3 V* Q. V4 d
    begin
    " Q+ D2 V# R# l% ~1 e$ Emark:=true;
    ( M  A6 f' [$ B" h: g% Kfor i:=1 to n do
    + L. Z+ I5 ?4 ]$ [1 Oif (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
    0 {- w: }" b* |3 _8 t6 m2 U4 |begin
    9 w/ e4 ?) d- @d:=a[u,i]+d;
    ) @5 ]( Z8 ^7 `9 Z# U/ [* Ypre:=u;
    ( A0 K! l# K$ F9 B3 Fend; * j+ C. [9 e6 i) t2 i. M
    end;
    0 ^/ t5 e' m3 p* D4 n. ountil u=0;
    / J+ s+ g* m9 L. N: uend;
    . h5 ^9 h, W6 M3 N! Q/ ID.计算图的传递闭包 6 T& s; W2 X! |$ n- M3 U
    Procedure Longlink;
    5 |1 R) ]9 ]7 ?4 W: u) f9 OVar
    0 k# t: D1 ]/ ?. @T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean; : q* H! ^% {2 a4 ~1 G' A
    Begin & e4 E7 A. d9 Q
    Fillchar(t,sizeof(t),false);
    3 S  G+ Q: i) t  z! ^/ E9 Y$ QFor k:=1 to n do * l3 H& T! O9 j% s7 S
    For I:=1 to n do , y; O3 o) @- U9 P# K, F4 y
    For j:=1 to n do + S2 e# \9 B- t7 ]
    T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]); % A4 Q- @) s. x" L: J* e
    End;
    5 P) I0 A: o: G9 u' z% f9 C1 H. d6 m  t5 Z7 U

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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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