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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
    / r  E1 T! p& g- c求两数的最大公约数
    7 V. ]3 _! L' p+ P3 Nfunction gcd(a,b:integer):integer; ; }* g4 ]1 S4 b0 d6 {$ v
    begin : s) a  F) y5 h& I$ J" Q7 g* s
    if b=0 then gcd:=a 8 {4 q3 v7 W7 ?9 ^# z2 _2 I. V' \2 \
    else gcd:=gcd (b,a mod b);
      h( U% r" i: v3 Fend ;
    3 S) s5 `1 h- f  [
    7 W4 t; j7 Q3 I% U求两数的最小公倍数
    0 P+ |( K( s  |7 K) X' ?2 d% H3 D; lfunction lcm(a,b:integer):integer; 1 M( b  u* B/ \
    begin : U) t  S2 Y9 g9 {. r
    if a< b then swap(a,b);
    . J5 e8 ~) x2 ^4 J4 @2 Elcm:=a;
    : ~( S# T+ g& D- @. G# @9 D/ Ywhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
    : U8 O3 S( }& a7 {) r2 Z3 xend; " H1 c. e/ B( j/ h1 Z

      c8 \5 Z. d" u6 r1 l8 C素数的求法
    * \6 [% p( G! I: B8 ]9 oA.小范围内判断一个数是否为质数:
    % Z, Z* _6 t: V" [4 U/ bfunction prime (n: integer): Boolean; ( Y/ G4 y6 X8 i- I8 w0 C  ^9 T
    var I: integer;
    1 k7 F; B0 h2 l4 g4 K  Mbegin $ E; l7 Z/ f4 F+ w
    for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
    4 `$ N. Z6 P+ c! m- S  v$ \if n mod I=0 then
    * z/ L1 L/ H- o% l9 xbegin
    * x& r+ l- ^- D: i: a( C' Z  g8 Uprime:=false; exit; / k2 t* R9 z3 R+ u' [
    end;
    4 P/ e* f+ y% j# kprime:=true;
    : [" p9 I: T( P% @0 wend;
    $ q3 C! V0 H3 r' X
    5 |& a$ m1 H; K  M" z. M6 }B.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): # X4 E% n8 g, D. V. j* B0 b0 d
    procedure getprime;
    ) i& p$ w" W; Q1 t5 y0 b2 Mvar
    4 u  A! _& g, G0 ^i,j:longint; ; i  d# M" F) q3 e! g6 C) p2 d: F
    p:array[1..50000] of boolean; - u4 Q+ m4 O" P$ k. a( F8 ?
    begin ( F% [0 [- O" ^; [0 F
    fillchar(p,sizeof(p),true); - m. n' U6 A: f/ O
    p[1]:=false; 4 s9 h# W  O. @' K4 s1 C# ?
    i:=2; 5 e5 C& }- L4 V9 S+ z
    while i< 50000 do - `" p: {# S" Q9 _# x
    begin $ r4 C# U4 M7 n! l! Y4 J6 l
    if p then 2 {5 A0 G: [4 D4 I, o$ f/ d, Y' Q
    begin
    & A* o" p( B3 g% C; I+ uj:=i*2;
    9 t0 M9 ^4 g) `+ W1 Lwhile j< 50000 do 6 ^9 e( X* \! R0 n3 c9 P1 U
    begin
    + h+ p% @1 L" U5 n& ?, Cp[j]:=false;
    * C: r9 A6 Z2 f2 Sinc(j,i); 3 F& g3 e- w: z/ [" ?0 q& {* K
    end; ' q& A6 x# G0 A  T# J- F
    end; 9 K, ]9 r0 K3 A6 U. X3 Q" V0 p& E
    inc(i);
    , I9 ]7 C  Y8 ?1 [: Gend; & B% d& E  T* t4 F4 V
    l:=0;
    " z1 z; e* e/ z6 v" ]0 f& efor i:=1 to 50000 do
    : v) U+ j" n9 n- F8 t- J1 Vif p then 1 x+ Z! i% A& Y7 n# d
    begin   G: v$ D' @/ T0 H2 M; W& `7 n
    inc(l);
    . w$ _% U0 D3 c& [" E/ \) Spr[l]:=i;
    . |4 s0 Y7 S7 {) R; [! s+ j* Pend; 5 P8 r! c# Y+ q8 d( A' a
    end;{getprime}
    9 z; q! y, O9 I4 qfunction prime(x:longint):integer; 0 h- W2 |, w! K4 }6 ]9 z9 C
    var i:integer;
    8 ^* i! s9 P1 Bbegin 9 _' L# v. j6 ?
    prime:=false; ) x, `0 M6 v, L8 T5 E7 K
    for i:=1 to l do
    ! h8 T( k* [3 R* \7 Iif pr >=x then break 3 ?3 t, m3 e( R2 l& G3 c& a# H
    else if x mod pr=0 then exit; 5 e8 t( d2 [6 f- |, P
    prime:=true; ! Y0 N4 G/ Z$ L  [' e5 F' C
    end;{prime} # d# ?* Z1 \( v) S, F( h5 }

    ( @: [/ p' t, K+ l2.
    . z8 s, E2 y9 ^; d" J. N5 @  U( U7 A  Z
    3. 8 _- L# o9 R( W( _; I5 u

    9 w- X' o9 ~$ D2 h4.求最小生成树 2 m5 _! v% M8 H2 m
    A.Prim算法: % r! G! s" [/ i6 z8 \' L
    procedure prim(v0:integer);
    : B6 _/ s: u" e. \$ Xvar
    ; |: j5 [; s; [( h, f1 clowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    0 x7 [% q, p- r8 D% R' M4 ^6 o) d. Pi,j,k,min:integer;
    3 W4 q: {* H( y- ]& n. }/ qbegin 6 ?' m% y6 ?8 J# X) ]- Y3 s& N
    for i:=1 to n do
    8 k6 S9 W' a3 y; f  a! ebegin . `. j+ p$ G; V+ U* F( G& ^
    lowcost:=cost[v0,i]; 3 U+ ~% k4 u9 B: I/ Z3 n! F, M
    closest:=v0; / I3 G! r& Y, u% F5 R0 {
    end;
    0 B; s" c, t7 E  Hfor i:=1 to n-1 do ' m( ^0 y+ g% a$ x2 E+ R# E; ]
    begin $ Q* d! L0 z) C( p$ ~; J6 W
    {寻找离生成树最近的未加入顶点k} 6 B: x3 }4 U) _
    min:=maxlongint;
    8 y: V4 Z+ I" L2 i1 Rfor j:=1 to n do
    1 T; `9 r  m$ J/ N5 l) Rif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then ) L7 h4 ^  c2 n/ q6 J
    begin & c$ ~4 g6 U( [/ C" k
    min:=lowcost[j];
    , \0 D3 D* W4 I& lk:=j; 1 d1 _% e9 M2 a( k5 H5 n7 Z
    end;
    5 _* Y0 t) h+ ?/ w# xlowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
    . i  {) O+ J. q7 j0 [' L- v6 k{生成树中增加一条新的边k到closest[k]} 8 z& x8 e+ i2 A
    {修正各点的lowcost和closest值}
    8 G+ J" F) T; Efor j:=1 to n do / L! O: A  E6 \! S" @# v
    if cost[k,j]< lwocost[j] then
    7 g0 X, e; i1 b) K& ^* ^. \begin + p/ @, |$ e* h6 c6 M6 y, a+ H' w0 W7 R
    lowcost[j]:=cost[k,j]; 1 e% k2 I/ l' M- K2 X/ e2 p: w
    closest[j]:=k;
    / n0 U7 z3 d5 P/ b& }end;
    % m5 g! |# i% {+ c" J2 P# ]- dend; ( Z7 G: i& D, O  m+ Y* {
    end;{prim}
    5 ^# u3 [9 x2 Z! l4 x1 |! [4 ZB.Kruskal算法:(贪心)
      v- N5 `) u* {& F9 o; B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。 4 M; D- y+ e2 ?4 d0 T( D! Y# U
    function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合} ; H5 Z6 p1 F7 n2 [- d& I
    var i:integer;
    ' c' ~( I! j9 E$ P+ Tbegin 1 ?% Y0 Q2 U# H
    i:=1;
    ; U) f4 G  `* R; d& C1 T; E! Owhile (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); 1 K4 H4 t" H9 z3 a6 l5 I
    if i< =n then find:=i
    ) n' d- J: y- U# m$ C/ |else find:=0;
    ! z; v2 E* }, y0 M: g* `end;
    + d$ s4 @+ L7 ^; xprocedure kruskal; : m% Z. M, m' Y
    var
    : d  R3 k( U  ^6 ktot,i,j:integer;
    & y; s1 L7 O0 Q4 ybegin
    * b- ^- B& ^) ]2 v: @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} " K. Y4 @8 {( T+ g2 P8 Z5 l/ }
    p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
    ) A7 \! v1 d/ j* S; Csort;
    - E; z* v. j: ]+ `$ m{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 g, V8 q- c" b6 I0 x! F# _
    while p >0 do
    5 O+ F& m/ Q; p/ \: ~  W  s$ P" Tbegin
    7 L2 {/ l7 I6 T) T. ni:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    3 q; b; \" x; d  y9 u( p& \if i< >j then , ^- u7 I* T+ Z5 @7 S! o
    begin 4 r+ a" E0 F" r( p
    inc(tot,e[q].len);
    ! M* \6 ^$ D, }vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
    4 d/ Z' r. K' t! b7 ?5 [2 idec(p); 5 U3 p8 y* i( U5 C; E  M+ D- j+ f! n
    end;
    1 I: z; E* B- k( [: zinc(q);
    ) \7 l/ M5 \+ [0 H7 C: jend;
    0 R. y' Z- s* T- Owriteln(tot);
    % t7 i8 E# V) S/ R! k# [end; ) K- _6 S; D! e( f, w3 M9 l

    ; g; S6 ^( o" b" Y+ ~' ]5.最短路径 5 J- K/ w. \- w& h) o! n1 t
    A.标号法求解单源点最短路径: / T+ o6 ~1 V' n6 N
    var
    3 p! ], s, O& a8 ia:array[1..maxn,1..maxn] of integer; * `* t' m' N$ N. E
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
    # c# S' ^: T) z1 _( t8 \  W& j9 Emark:array[1..maxn] of boolean; 7 f3 p$ |- d$ G5 ^; _3 G

    / ]! [% J# I1 _+ @- uprocedure bhf; - e. I& V2 F* n+ C  h0 j4 _. C
    var
    + I' y$ j8 z8 y& [, mbest,best_j:integer;
    3 @+ I7 j9 q' R  h3 z/ G0 q2 g4 nbegin 3 I) X4 @- E9 N0 i6 S5 `; q* o
    fillchar(mark,sizeof(mark),false); 4 q. _4 l$ t7 P( _
    mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
    1 j0 s8 \: t) U. A2 C) Rrepeat
    7 v3 ~: L! e# ubest:=0;
    $ o- V. }) h; [- e& R7 vfor i:=1 to n do 8 f2 ~, C3 D8 x* m
    If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
    ' x4 H# f2 N' R7 g& M2 Y( Jfor j:=1 to n do
    8 {. R4 ~. ~  bif (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
    ( C+ P# p; G! A. Bif (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    , v- r  _& {7 I$ o9 ?! kbegin
    : N/ m+ h# _1 ~4 A$ h" N+ \best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
    " i! u8 ~5 h, j" u- ?* ~end; " x6 ?  L* ~6 A; p/ P" ^/ W
    if best >0 then
    9 |' O1 V$ Y0 p4 e4 Ibegin
    : E) {0 C! B$ X# V1 gb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
    ) p* j* C8 F5 D9 {% l2 V2 rend; 0 p5 ]0 }) L$ P+ o0 \+ C4 Z
    until best=0;
    1 c, c* K! c# j8 T" `4 D; Bend;{bhf}
    . P2 s2 X% T6 @% K; V4 @4 z6 Q$ B$ l4 B+ M- L
    B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
    ! `) A6 }3 d' c8 J( Wprocedure floyed;
    2 O/ U1 A# {1 F) ], {0 |% g6 nbegin # e- t7 L: ^2 O' g, @
    for I:=1 to n do # O8 u" M  |! ?( |3 V7 _
    for j:=1 to n do 0 @! P* A! l+ \' }- h1 `, q
    if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;   T$ a+ N( w% ~. Z8 d, f( _: G- l
    {p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
    ) ?$ h6 g1 T4 |* h/ ?2 l, Y% A8 Rfor k:=1 to n do {枚举中间结点} , v7 Q0 @& m4 L$ W
    for i:=1 to n do
    4 |* Z& o- c- |# `: a- Gfor j:=1 to n do 5 |/ [% j/ o% f+ ~5 C. o
    if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
    " i  l+ }, l% r* Dbegin ) R1 F& ?! t0 J0 D
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
    * H7 [6 A$ H+ Y$ ?6 tp[I,j]:=p[k,j];
    3 A4 z8 }, j# Z' ?& T- Zend;
    9 ?. `' r! n  L% r1 l1 \* Uend; $ m) E. h. s4 J- b3 Q/ N" l! O" j
    C. Dijkstra 算法: & D: r! w. x0 `. R9 r
    类似标号法,本质为贪心算法。 . `. G; b/ w1 @5 M2 Z' v
    var + v7 `3 f6 ^8 R0 b: v
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer;
    / M' @) Q* `/ t6 qb,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
    3 U1 T* p7 @7 _mark:array[1..maxn] of boolean;
    , m% g; U$ G$ ^  b7 d& aprocedure dijkstra(v0:integer);
    : N; W% @1 x9 m9 Obegin ' G1 {" E5 n, C- s
    fillchar(mark,sizeof(mark),false);
    4 x+ M6 r8 f9 V( sfor i:=1 to n do
    $ V1 r. I. |; D9 J8 Obegin
    & S: {0 n0 B! ^8 D# {d:=a[v0,i]; 5 R' Q$ e* l7 i- t. K# j
    if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    9 y0 R' Y% Q( C5 m8 F: s% f  \end; 0 E" L2 K4 L- P: \: v% r2 O6 P
    mark[v0]:=true;
      g2 M$ R' a% Z6 I6 N$ R, Crepeat {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} 0 J0 G* s  P# H' J
    min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
    ! U/ r/ S$ P; D8 k; x% ufor i:=1 to n do
    + W% C+ R5 m1 }, n1 \5 c  Jif (not mark) and (d< min) then
    / k- ?  F$ S3 j' G& ]begin
    , u. e2 C3 l9 l: X& G% Wu:=i; min:=d;
    - E* G, M. ~9 n6 ?8 l% E5 hend; ) t( k7 h3 k  F  l' V
    if u< >0 then " j# S( F' e( @  A8 m. Z
    begin : G2 A9 X  b& p7 |3 w4 a
    mark:=true; & C% w' t+ g7 M! `/ p
    for i:=1 to n do
    + l+ }8 h8 y, Z; T/ Xif (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
    4 O% b( R# K- U" V" x$ m# Abegin 5 e5 K: o5 _1 Z
    d:=a[u,i]+d; # H  ^" V! \, B: F, n( |% _
    pre:=u;
    7 I5 x/ K" I# m0 h! D8 Pend; - G% w* u4 A/ A8 e; T- K* ~# s& F
    end; ! H1 T7 j8 S1 }. F8 E
    until u=0;
    : e: i8 B- H8 M3 E4 _' y" m! pend;
    : E" q2 C5 }' P2 u. MD.计算图的传递闭包 0 l9 a& g: j' w; o* E
    Procedure Longlink; , A. Q& m3 [3 M5 q+ }" n, s7 J9 y
    Var " g7 ^2 N3 X' d: f/ N2 _0 p; H. n
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;   @9 `$ G% ?% {+ x, A1 v; ~, t
    Begin 3 s# \! T1 c$ ?& Z9 n
    Fillchar(t,sizeof(t),false); . f9 |- b  ~- y
    For k:=1 to n do
      M8 E* p: P% c2 ]For I:=1 to n do
    & z* v3 a2 j6 \4 p7 R. n$ FFor j:=1 to n do
    - u5 T' G6 {6 @8 \2 CT[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]); 2 K- i. t, ]3 k9 f0 ~
    End;* r, F( u  c+ p. G  {, h* ?/ A
    9 ]* G; l* N4 M1 r4 T# a+ G4 p

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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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