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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 |正序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    1.数论算法 , y, {6 @1 D* ~/ }1 [# D% L
    求两数的最大公约数 0 e8 T0 J' k9 `* i
    function gcd(a,b:integer):integer;
    . Q0 s/ u# a& x+ bbegin 6 a1 i% F  @" Q5 l
    if b=0 then gcd:=a 4 d& V4 M! `4 C0 s% o1 |
    else gcd:=gcd (b,a mod b); ) G) e; w7 I. P9 V8 J
    end ;
      U# a# t& i4 P' `2 \# R/ d+ M' ~7 J( k5 X1 F
    求两数的最小公倍数
    8 R5 E2 K9 ~& v2 P$ h6 nfunction lcm(a,b:integer):integer; 8 e+ Q( f) M% f. ]& o
    begin 7 |% S- Y, x4 Z9 j; `' o
    if a< b then swap(a,b);
    8 r, n3 U% Z- Z5 l# Q( Flcm:=a;
    3 J2 f) v0 L, g# Lwhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a); 1 o4 V7 n( ^# D3 E
    end; 6 t7 {0 o/ ?0 ?5 I+ q
    9 K$ r7 o! s4 y9 m
    素数的求法 : j$ x" @! r) s
    A.小范围内判断一个数是否为质数:
    ) e0 l2 b! t+ _5 afunction prime (n: integer): Boolean;
    ! ~( U# e) t, f+ \, @  Kvar I: integer; . m: h0 g- a& L: p4 j7 G% ]
    begin
    5 @3 W0 w, _- Y! ^  {/ ?for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do & J) \. M4 m! M9 G) G
    if n mod I=0 then
      k* x' G5 c: w, Qbegin 4 j. {4 a$ @1 R2 L8 |
    prime:=false; exit;
    ) V9 l1 _7 [3 `* C3 ?! S. `% w6 }, h/ ?end;
    - g+ k9 x8 U5 h9 X5 k  p$ Xprime:=true;
    + n1 a4 W) X0 G4 h2 B) T  C  Gend; : I* w* }2 ^+ K

    # B, s; l- j7 Y$ _! F, sB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): & T  C; e+ E, y! a
    procedure getprime;
    5 z0 e" f5 }1 W& k6 Ovar / k7 A9 G" ?1 H4 t6 H0 M
    i,j:longint;
    & l; J  e! h. y, s3 W. A% Op:array[1..50000] of boolean;
    - z( g+ u9 O- L. ^! A3 |begin ! ?7 P8 c) y4 [7 v7 A; [% r/ k
    fillchar(p,sizeof(p),true); 2 f2 @: X6 M: E4 v0 l' U& A
    p[1]:=false; ! J8 p5 `8 `$ E" O
    i:=2; + k, Y9 R5 b2 d# f+ P
    while i< 50000 do
    6 y& v& I4 n8 K; {8 @6 j" gbegin
      W' z& v. @0 k' ~0 |6 Pif p then
    " Q4 q7 L8 g; j/ K6 [9 [/ t" Jbegin 2 Z; C+ y1 Y& ^) P$ @5 o2 {
    j:=i*2; . |9 Q- b) F" Y6 G% F
    while j< 50000 do
    7 `  Q& r9 B4 W8 A  f! D  ubegin , B  w, s5 z3 d, p0 f+ ]9 `8 P; _
    p[j]:=false; ( S* a* o& ?# g/ F8 f
    inc(j,i); " N8 M, U7 q# Z' x* U9 R; C0 |& K
    end; # Q. B, ~6 r; T. U
    end; 6 p9 ]; Q, V% C
    inc(i);
    # l2 M! A! d% C0 jend; 7 B0 W3 S/ u2 R; m, s% D
    l:=0;
    2 Q7 d, h, q& Yfor i:=1 to 50000 do
    ) t% m0 v) u# m2 q7 I0 Wif p then " g6 l' m. x* ]8 h2 L6 F
    begin 0 b- e/ z" a; l0 b
    inc(l);
    / G0 V$ s% q- upr[l]:=i;
    3 D! M9 d1 o8 y: Q5 wend; : S! F. K+ R2 W; I) ?5 y
    end;{getprime} ! w8 q8 b4 m1 j, E# K) @: Q. |# v0 K
    function prime(x:longint):integer;
    & r% j; D+ z: Gvar i:integer; $ `; n, {& K* p" @. [( c
    begin ) c: K/ f4 u! }+ Z8 h
    prime:=false;
    $ W4 O) X! I% A' H4 c: ifor i:=1 to l do 6 W5 l( x: v$ Y$ M- f: U# C& I/ b% Y
    if pr >=x then break
    3 u4 V; ^: ?; h" ^& {else if x mod pr=0 then exit;
    8 }) n9 i7 X$ ?' k( A: O/ @prime:=true; ! d0 K6 V; R5 a+ ]
    end;{prime} 9 T# s7 i1 O7 Y

    6 \- y+ `$ ^& d; {. k$ y; T" Y* P4 L2.
    5 e) e$ c) T2 y) @" k" D; t% D0 O6 R+ A
    3.
    9 v4 |. e+ p3 I8 Q) T% _0 U% {! X
    2 K  X( t5 {* k8 ~4.求最小生成树 9 C4 I9 T! P) W& x3 u
    A.Prim算法:
    : G, T! o7 b* e5 s1 tprocedure prim(v0:integer);
    ' K2 \9 `- c* S2 ~( B9 W! Uvar
    : i4 r( ^* O/ D5 d! elowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    9 e( o  m1 b( h* b, t9 `9 m2 [8 Ri,j,k,min:integer;
    / R- [& w5 x' Lbegin
    + T7 ^- X$ I, C, p' ~5 Kfor i:=1 to n do
    7 R& [3 Z, P# d# T, ]! rbegin
    & m6 @: K  ^4 Y0 @% \lowcost:=cost[v0,i]; ( {$ I4 o  i+ S1 c9 D8 x  h
    closest:=v0;
    . ]8 B5 U2 X- ~end;
    . S2 h6 n2 a! h$ l4 l; yfor i:=1 to n-1 do
    + I6 `) x  ]" g9 m; g1 m- s! ^begin . ^( p* }# X$ a9 R8 s% F8 J
    {寻找离生成树最近的未加入顶点k} . y7 P9 c7 Q" r0 A; W+ M3 H
    min:=maxlongint; & v8 H$ S& @) N
    for j:=1 to n do 7 o( s# h6 _, m
    if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
    ( {' S: @' ?# _6 sbegin
    . [% J7 U  n8 m! p( }: t) Zmin:=lowcost[j];
    % ]6 o0 P1 V) a& V# }k:=j;
    1 l0 D" y# v$ N: T) _end;
    & z$ g4 M1 Y6 o8 o; qlowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树} * U* r: @- i! L  J: V* w
    {生成树中增加一条新的边k到closest[k]} * \- o: j( i. v. r
    {修正各点的lowcost和closest值}
    8 U7 O! d9 K! d" ofor j:=1 to n do ! F. ^$ t& _  j6 ~. y; @& H+ ~
    if cost[k,j]< lwocost[j] then ( O6 G+ [& p. @
    begin
    " O! c& p& z! \3 y) b( \) ^' }lowcost[j]:=cost[k,j]; $ W9 ?8 d9 |: L0 y
    closest[j]:=k; 1 V; K. n+ t9 t7 T$ v
    end; - k& \/ a/ W/ d4 V6 f- f
    end;   p! G8 B7 k/ [% V! {; m( O3 s
    end;{prim}
    2 E3 \0 ^, Z: X, @. cB.Kruskal算法:(贪心) 5 g; Z3 V) _, r$ E3 J" _
    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。
    & ^( H7 P, F  F# q4 j. vfunction find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
    7 H7 L( ^# x" c; Z2 Evar i:integer;
    : _. w1 ^  v! @4 nbegin
    ) r, o6 {4 l5 b$ |i:=1;   U" f/ P) ~8 p; S7 v
    while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); # A& B2 ]1 W: O3 i$ T) r' f1 L% y
    if i< =n then find:=i + r. ?; x+ L' S+ q' Q) h! ^8 v  O
    else find:=0;
    ; P  Z7 E9 I  m" zend;   q; }$ [: u9 |
    procedure kruskal;
    9 V: H6 i# U. z2 G0 m( T* F. J; `: Lvar
    3 U" F/ y5 P% w# @9 m  O6 D) Ntot,i,j:integer;
    8 l& M  y+ V$ y  u; x  Obegin
    8 L3 H5 x; T& q, Sfor 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} , @( a1 e* N5 z- _6 H
    p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
    % z, y6 F# e$ Y+ J& Isort; ; V5 Y* h- J; [) Y- `" z3 P; I
    {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} % U! J. o% A' O0 \4 q; [& _
    while p >0 do
    1 W0 B4 B0 l. r/ B: ?9 {( xbegin 9 _2 f. [4 L# S; Z1 Z5 A
    i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2); 6 n* T  k4 {/ ~3 R  z! D& v# O
    if i< >j then
    0 x/ r( z) H5 v) v" lbegin + g$ ?* u5 A  q, l3 T5 I
    inc(tot,e[q].len);
    - L3 K' D6 b# O4 f0 B& bvset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];   z" L* s# l3 g4 q: M0 ~0 Y+ k# e
    dec(p);
    * S  z) H9 j$ q7 U$ t+ mend; 6 Z/ R  U# }  T8 \/ z$ K2 m
    inc(q); ; E* V( L' _( ]( C& L
    end; 7 V: R2 z- T3 |: @% e. d2 Q( Z
    writeln(tot);
    6 R! X7 i$ R8 e/ gend; ) H" s- A/ [. g" R: g7 T$ Y5 p

    / W$ R- e& q4 f' j  h+ S; z/ M3 H5.最短路径
    . n- j# ], c* PA.标号法求解单源点最短路径: , x2 O5 _- u) r
    var
    0 Y" N# r3 S7 @% F5 [! ka:array[1..maxn,1..maxn] of integer; ! Q+ ^9 o- X/ r; f6 [8 C3 }
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径} # t; v3 r  k8 I1 o; p9 ?& c
    mark:array[1..maxn] of boolean;
    - O, p' V: @* G$ S, Y$ T
    4 L" k% }" j, g) }procedure bhf; $ O" N0 c; q5 N8 {  g
    var
    % V9 C; ~  G% h4 ]& b6 Dbest,best_j:integer; # [* r, h" R+ n
    begin 4 \. t  d: z2 C+ {1 b
    fillchar(mark,sizeof(mark),false);
    , y; I( n; W, A/ M% t5 P0 q4 Smark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
    2 |  V' t0 H- }/ Q  @repeat # x$ M2 ]+ S9 V; p: C9 t
    best:=0;
    - d+ f* o% D: w2 Y  i3 \for i:=1 to n do - S* N8 {4 U' v$ F5 a8 \1 C
    If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
    9 C# i; g" M+ ]+ ?) F+ a5 [for j:=1 to n do & N, v' |* `2 l6 Z, M# z& V$ Y
    if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then ; t% t' s$ B5 T2 I* U/ }' g
    if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    6 r- a. q( f& [9 a& ]begin 0 y7 w; T( L7 l
    best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
    ; Z% [9 b4 F, h5 _end; / @( K3 V- G, z7 Y/ \
    if best >0 then
    " G; n& M4 c" z; [4 D, ^begin - ~) [3 _$ Y! {
    b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true; 6 S4 S' h/ a+ i- V- q# B% e
    end;
    2 {8 v2 J: m: E; muntil best=0; / s, j. }+ W. \9 V5 P# v  b
    end;{bhf}
    + Y2 m7 \# [+ `6 V7 m7 u  g% V2 V, K; E) h5 z" `! \
    B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径: & j6 y  h: V8 [% E, |( l
    procedure floyed;
    5 S, Z" N; y( Z, Ibegin
    3 ?9 @5 U! R0 ?8 L6 j  C) G6 Xfor I:=1 to n do
    , O+ F& S$ I( P1 s) bfor j:=1 to n do " M7 S2 F3 b. T( V
    if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0; * T# _* r' |& s
    {p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
    , Y* O3 M: o( A4 H3 _for k:=1 to n do {枚举中间结点}
    : C% A* [: E9 yfor i:=1 to n do % C0 I( Q! z& P5 g/ h
    for j:=1 to n do
    # H6 K! L  g3 N) @if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
      Q* }6 t. j0 }3 Q, K/ O* P/ s+ ibegin 5 s) _' o: X; ]" l  {7 b) w4 j
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
    5 u) f0 P) Z2 Z+ `- w1 c4 }p[I,j]:=p[k,j]; & x2 |2 ^1 n, z- G+ [& o: S" Z
    end; * O8 X% _7 @" V' v
    end; ) w1 H  o9 z) c# r8 {, z- T
    C. Dijkstra 算法: 7 w$ ]6 Z# [& z+ B
    类似标号法,本质为贪心算法。 4 S& V9 d7 u8 I
    var
    8 w! H: T) r. G; Ra:array[1..maxn,1..maxn] of integer; 3 w0 v5 K. b' h4 W( V( e
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
    5 Y% V3 o" i( K" j7 omark:array[1..maxn] of boolean;
    2 j1 ~! X/ e: aprocedure dijkstra(v0:integer); & x; h& q; Z$ F7 f6 J% S& J$ |
    begin
    ) `! V: `( J" m! _! xfillchar(mark,sizeof(mark),false);
    6 H" x! `1 e( v9 D% S7 Ffor i:=1 to n do $ a3 v4 l, `# l3 }7 f) E
    begin 2 O6 ]' ]. q' ?- h0 I
    d:=a[v0,i];
      P9 Z5 ]% Z; l. I) g% Iif d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    $ T* b! P( ?( {4 X! s( _end;
    7 d$ m+ T/ M0 n3 p: Smark[v0]:=true; % o8 o3 u, G4 b1 ?
    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}
      j- {) ^  ^& t9 p! j8 p" m" nmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
    . b1 U0 y4 w, q& k6 X% j5 L+ efor i:=1 to n do 6 F, k. ]# ]6 N5 Y  C' q3 i: d
    if (not mark) and (d< min) then
    ( g$ l/ {7 j" z5 o4 ]: Ebegin
    ( F8 Q1 E  t7 }4 C) u2 Xu:=i; min:=d;
    4 x2 W9 H- D" }' @' cend; * W( P% K, [: P: m, H. c" T3 ^
    if u< >0 then
    0 r! R+ w. b5 i$ }# tbegin
    # N3 l9 n- _7 V% z  ~  S$ ^7 Q* Smark:=true;
    # p' }' R( l6 Zfor i:=1 to n do ( I. o- P. c: y' s' b
    if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
    / q  l; a1 D$ sbegin & A- z( T4 w% ]4 B- e
    d:=a[u,i]+d; 5 D+ A2 @- W" d. k
    pre:=u;
    / U5 M; }1 G) }+ S/ Xend;
      Q! y6 x: s+ @8 m; fend; $ }) [3 c# v7 ^& c( M: w1 R
    until u=0; # B6 h4 g( v4 x# p; |) S
    end; 8 \# Q+ H  f# o9 \+ T% H
    D.计算图的传递闭包
    ) g3 O  l$ x5 O7 Q/ IProcedure Longlink;
    , P% N% I$ f* @5 c& j1 KVar . `, W4 B) ]2 @6 S0 S
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
    ) Y$ J) m) x! C) i5 @- ZBegin
    * U% a( Y; `/ c5 x# D3 i& FFillchar(t,sizeof(t),false);
    - Q/ ^$ s: E- D3 o/ g% ?  JFor k:=1 to n do
    % n# @& `3 ?, C& c' o; }For I:=1 to n do 4 ?$ G- F% c6 {
    For j:=1 to n do % x/ j( f3 Z3 n" _" i5 T
    T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]); , b$ H$ P" T/ v& z
    End;
    ' t4 O0 f1 y* @3 `3 A: m, \1 t4 |3 i

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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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