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二分图中的最大匹配

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发表于 2023-12-18 19:45 |只看该作者 |正序浏览
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这段 MATLAB 代码实现了匈牙利算法(Hungarian algorithm)来解决二分图最大匹配问题。以下是对代码的主要步骤和解释:
: c% U) @8 e7 [/ P8 G; H
( a) J  w2 t# B4 I1.初始化参数和邻接矩阵 A:
1 P4 h  L# h/ n, y4 Z: f" ~2.m 表示 X 中的元素数量,n 表示 Y 中的元素数量。0 o; w+ |- q( }5 o* ~, A4 J
3.A 是一个邻接矩阵,其中 A(i, j) 为 1 表示 X 中的第 i 个元素与 Y 中的第 j 个元素相邻,为 0 表示不相邻。0 |0 I' q* e, c. Y
4.初始化匹配矩阵 M:( ]2 J9 ]& V: }, {
5.M 是一个大小为 (m, n) 的矩阵,表示匹配关系。M(i, j) = 1 表示 X 中的第 i 个元素与 Y 中的第 j 个元素匹配。9 d% U, y- R: ]* ?. W
6.求初始匹配 M:* z! W  D* t$ L" A9 {3 v3 @
7.遍历 X 中的每个元素,找到与之相邻的第一个 Y 中的元素,建立初始匹配。
0 U2 n2 [1 A. t4 i) }8.匈牙利算法主循环:( _0 Y) [; A2 ~
9.在主循环中,通过标号法和增广路径的方法不断优化匹配矩阵 M,直到无法找到增广路径为止。1 ~0 t3 X  Q7 v; z) }: g4 ~
10.标号法:
7 a4 q$ x+ V0 i+ Z5 A7 r11.在标号法中,通过对 X 和 Y 中的点进行标号,将非饱和点标记为负数,标号为 n+1 表示 0 标号。$ k, @+ [- f, G: M
12.增广路径的查找:( ~/ b4 H: I/ ]* b! q6 S
13.利用标号法,找到非饱和点,并在 X 和 Y 之间寻找增广路径 P。增广路径是一个从非饱和点开始,通过匹配矩阵 M 中已有的匹配边,直到找到 X 中标号为 0 的点为止的路径。" l5 F8 E; s9 {- x5 C, P
14.匹配矩阵的更新:
8 x/ h, L7 p) t5 e0 J4 X15.根据找到的增广路径 P,更新匹配矩阵 M。对于 P 中在匹配中的边,从匹配中删除;对于 P 中不在匹配中的边,加入匹配。# z( G, l! \  A9 D, _7 L8 z
16.主循环终止条件:
! e7 D1 c3 b0 x0 y7 u$ j# _17.当无法找到增广路径时,终止主循环,输出最大匹配矩阵 M。5 T! c2 e5 U2 r* o* G
2 H! }1 C+ {# B% N* `3 h
最后,通过显示最大匹配矩阵 M,可以查看算法的最终结果。请注意,这段代码是匈牙利算法的一种实现,用于解决二分图最大匹配问题。& _. t( k% B( ]: ~9 s/ e3 D" p

  e4 b5 F" C7 n9 I
& X; M& o- e2 d, ]  a. l( ~
2 ?! N& R& j6 c4 z' |) v; L5 n& z3 w

Hungarian.m

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