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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 5 E; w: S! D0 G  `: Z/ v4 D
    求两数的最大公约数 $ `! I4 y6 \# K7 d* Z. R
    function gcd(a,b:integer):integer; 8 K) H5 i0 t7 B8 S
    begin 8 Y1 s$ W! N  d3 c
    if b=0 then gcd:=a ! J+ }% {- `1 l2 ]
    else gcd:=gcd (b,a mod b); 3 }! d# v0 T) T
    end ; 6 o( t- u$ k1 r
    2 Y* Z; Y; I( _. y  j
    求两数的最小公倍数 & r  f$ H. Z2 `0 r
    function lcm(a,b:integer):integer;
    8 o. J. f7 |+ X" r& abegin , `8 q: S1 |7 U( C0 g8 N2 N1 i
    if a< b then swap(a,b); . ~; P% N+ I9 c9 h
    lcm:=a;
    1 x; x, Y5 t4 ?3 mwhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
    % J* P* Y) D2 b, c# H5 Mend; . a5 h# u4 k' ]9 U7 w! E0 g$ `

    - |: ?, o* d! W( e% E; O素数的求法 , D( X( s% m. A% r8 H1 E; e5 T
    A.小范围内判断一个数是否为质数: 8 y! P, g7 p$ ]% T' L: Y
    function prime (n: integer): Boolean; ' M0 c1 V) T, S1 l: V% }
    var I: integer;
    + h/ \" i3 T% x9 `% ?+ A( i1 E& ubegin
    & L" d; p- e' ?% t: E8 I( Wfor I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
    9 s6 U2 C) t6 F" b  w& g* wif n mod I=0 then 6 @# ^% S: Q; E$ J! s5 y2 N/ m
    begin 9 h8 q: ]1 _5 s* d: i( ]
    prime:=false; exit; 6 r( W3 e+ x. Z8 P6 b
    end;
    1 x. @' C1 i+ @. {0 F' iprime:=true; ! f9 x' X1 p5 C" v7 G5 D* P- d7 ~
    end; . n6 _4 g  c# f' Y

    5 E, x" o: w: \( SB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): 9 F2 x3 a8 \5 N  B
    procedure getprime; ) A: ?6 F* w9 K: [" W" J  R+ K
    var " q# s. R7 W! R8 C4 z; o
    i,j:longint; . }- W  ~) \- M8 ]( X9 a9 u$ A3 B
    p:array[1..50000] of boolean; ( y5 _3 ]. p2 k$ H# O; ?) ]2 t
    begin % W% U9 j: ?0 v3 ^9 B8 ^. n6 A8 j
    fillchar(p,sizeof(p),true); ) _2 j% o  R) {: Y  ~# R0 c0 D
    p[1]:=false;
    & K# K; r, o5 v2 O) R: t5 fi:=2;
    . Y5 f9 v8 T, i, Ewhile i< 50000 do
    0 Q5 B! b) L; ^8 Lbegin
    8 c7 I5 x9 @. I3 d# mif p then / L0 j& C* K* K
    begin , y1 ?1 X# l; e+ G
    j:=i*2;
    + L  [6 w7 w, i. |  q9 zwhile j< 50000 do + P" P$ `" _5 k( I& M' _
    begin . f6 Q! r2 I( ^0 F& s% }
    p[j]:=false;
    7 ~3 e. V; G2 k! yinc(j,i);
    . l" m! f8 b4 {- p% ?6 cend; 6 V$ k+ W+ j8 w- }4 F9 Z
    end;
    1 Q( C5 i6 P5 F4 h: minc(i); ' i# p* |* i1 w7 A& q+ z$ I- A
    end;
    ! m* \$ U. c5 J: Fl:=0; 7 x8 O8 S) J8 X; [
    for i:=1 to 50000 do ) x: `3 Y" C* _  U. W+ G% C/ j* E
    if p then
    1 S1 n) G- m5 l  O8 Ubegin : `' S. P9 u+ }
    inc(l);' b4 `( o9 q5 A2 d5 W
    pr[l]:=i;
    9 y9 ~5 {% C" u9 M9 p- L" nend;
    . G' k2 s0 c2 F" y" q8 F9 Cend;{getprime}
    % H7 h: q* g. t5 j- z; Kfunction prime(x:longint):integer; % a- v; {( R* o/ F3 q6 ?  p' g7 e
    var i:integer; 1 m7 @0 _, B) w9 d9 U
    begin 4 R9 @$ g  o* U
    prime:=false; 7 J: d" E- ~8 z- `
    for i:=1 to l do
    1 v( R& T( L6 i# r# sif pr >=x then break ' M6 d5 z# I: |- S& y
    else if x mod pr=0 then exit; + F8 I( [4 ~' b0 h# [  m8 h
    prime:=true;
    / l$ Y) x' D# G8 Iend;{prime}
    & \  {+ j- D: b; `6 u. m0 @3 p8 ]0 t# G
    2. 7 X+ _5 ]7 ?& L/ S/ G# e/ m9 g/ m

    $ Z. e% j; j1 p! B7 G8 K$ b' m3.
    7 x; z# _- c! k: W' J4 X7 J$ j! O9 \! `  a
    4.求最小生成树 9 o; i  d. J' p% V- P& m9 b3 |
    A.Prim算法:
    ' G- y7 L% P/ T9 U& z, kprocedure prim(v0:integer);
    ' y  S: C6 U2 N/ E" svar 2 V6 w6 z& F: ^
    lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    , o) Y7 z1 a$ y' m- M/ ^- Wi,j,k,min:integer;
    ( [! W3 W) g, C& k# P+ N* bbegin
    $ a1 n6 h2 d3 v; o# b6 S) `3 L( efor i:=1 to n do
    2 M$ v: V5 A8 F! r8 Gbegin
    / m2 t  l- s% m, u, g! t6 slowcost:=cost[v0,i]; 8 k* }2 T, d2 Y0 M4 k
    closest:=v0; # F, u" ^6 m5 f. V6 `2 L
    end;
    3 f/ G* a6 d- Bfor i:=1 to n-1 do - a! m9 s% R2 G2 L3 t# e
    begin - [6 }: D# w- i" P
    {寻找离生成树最近的未加入顶点k}
    ) t/ k/ \! X0 f' F: ^+ Dmin:=maxlongint; ! m1 X) p7 t, C4 u% Q4 J/ N/ K
    for j:=1 to n do + ~& {7 q' s" p9 ]) |( T8 o
    if (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then 0 c2 P! `4 e1 u
    begin
    5 U2 D& u/ B+ mmin:=lowcost[j]; 4 m* Z/ V/ f% N2 |$ `# ^1 y. y  G
    k:=j; 6 \! y2 s" M3 |, q1 ~$ |0 ?
    end; 3 r' _' M3 Y0 E/ S0 t& A
    lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
    * s8 q, F! A3 T8 ^' d; G( k{生成树中增加一条新的边k到closest[k]} 8 }: K$ f! I8 n" L) ~% C* j
    {修正各点的lowcost和closest值} " a, ^) z" A. [
    for j:=1 to n do
    # X+ @) L  b8 T7 V* G0 m; p" ~if cost[k,j]< lwocost[j] then
    " I% L  N$ ?! i: D8 U+ V+ Jbegin : c7 j& ], A0 Z2 ^3 [
    lowcost[j]:=cost[k,j];
    / u  Z- P; s8 B4 g. d: aclosest[j]:=k;
      ]7 p" F4 M4 Send; / F1 P6 e0 F; d7 I
    end; $ {  _4 B! ?1 j( H# A* y1 j2 x# x
    end;{prim}
    9 X( Y% |( S% y0 _) O! HB.Kruskal算法:(贪心) * R: s; J( g1 K" |. W
    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。
    * s" w  j, p& mfunction find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合} ( G/ o2 O( W5 l/ b
    var i:integer; 0 l& @; a: }% T; Q; \& R, s
    begin , `/ Z& t* A3 m4 b* j/ l
    i:=1; $ s+ y  W1 C9 `$ D+ t0 M
    while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i);
    ! Y+ r5 n0 C  n5 S7 Lif i< =n then find:=i 1 k* P' S4 m$ m8 L
    else find:=0; + [: j2 T+ ?5 O0 h4 L4 d# V# c
    end;
    : p; V6 t) _' ^4 Hprocedure kruskal;
    ) }! j1 ~) g) ~9 v7 hvar
    4 T6 v# e; v! m& i2 o, g% Ytot,i,j:integer;
    % o+ ?  W: i- P, D/ ~8 k; Tbegin
    ' G8 t. A; t: ^- ^* Ifor 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}
    " s3 M( l2 Y( _* K% ?: vp:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
    ! r9 U. e5 o# ^/ @+ B# [1 ysort; ! W3 a. y/ M3 m; S
    {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} 7 m( t. J0 X: X7 F
    while p >0 do
    ) T9 d, Q/ i% b: A, Mbegin 4 l; ?$ |9 W4 }+ i3 m
    i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    1 z- f/ P; ~# O) U9 t7 J6 lif i< >j then
    . ?) b. k" s8 Z' dbegin
    . }& ]4 a, h! K# l4 vinc(tot,e[q].len); 8 L$ ]8 I6 o$ ^, v
    vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
    ' k/ `* K: s1 C3 l4 p, Z+ z+ ldec(p); / a; B, X9 a9 q" b; _
    end;
    : f; V8 R+ e3 Y' K8 ^  `inc(q);
    : x* u- T6 w4 t! q/ \! {5 l5 lend;
    1 J8 [8 d0 {: S  ], `writeln(tot);
    , O: Y0 k0 J2 q$ v7 e& M' D$ `end; ! d$ }  N3 }. @) w9 q; {
    : u, P1 S$ D( X7 I9 x
    5.最短路径
    & @& E% L( g5 Z# z) u7 bA.标号法求解单源点最短路径:
    9 e- t5 {$ W% j8 D7 \% C0 Kvar # T$ J/ Q* |& R) ?
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; 0 y; I/ ^* u" f! J4 R# x, J
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径} ' O9 j+ l% t) @0 {8 ^
    mark:array[1..maxn] of boolean;
    2 Y5 e8 N+ Q; {/ P0 G
    - b+ _3 D' s$ }+ [/ T8 Pprocedure bhf; ! U! {2 \8 j7 o$ f9 L; E- i) f
    var * m1 J3 J% J9 A# X2 @3 r
    best,best_j:integer; 3 ]# @) ?0 R( Z( p- P9 b
    begin
    ; V- n3 R" n# Y7 U. b/ U9 p, w! b9 Lfillchar(mark,sizeof(mark),false); " ^  V$ D# q$ u$ @& h  M" H
    mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点} ( K7 }' F6 g; M( a
    repeat 5 o$ w+ f+ p, x* o
    best:=0; 8 l4 D) l/ _8 J# f& @, K
    for i:=1 to n do
    : ]3 A( y7 _. \If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
    0 p  g# m" U6 d$ V" c1 j% sfor j:=1 to n do
    - H) \3 R  j  s! X4 ^- L: mif (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then 0 n: x- C6 D+ F- s7 Q* S5 a
    if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    1 L. a' }& M) q" tbegin
    ) v/ v% }4 m4 X. n) l2 `best:=b+a[i,j]; best_j:=j;
    1 P* ^' N. H! P1 Q% L3 Eend; + }( W' u# r6 v1 D0 [& Y6 V
    if best >0 then ' L! e* A- O6 f* W9 T6 L# A  {+ U
    begin
    ) k( l1 n$ M4 @) R6 Wb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true; 1 P! M! }7 @- Z  B) D: N; r
    end;
    ; |1 I/ O2 G' B7 P. q2 Nuntil best=0;
    6 T6 H$ B4 t# F# A1 K1 Qend;{bhf}
    * J# c  C' m4 p$ e/ Q5 S$ A% ?: j7 |" I) \4 l: \5 T4 W
    B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
    ; k3 U9 U' f( m7 ?; kprocedure floyed;
    * v8 X0 j* z2 P$ y/ Xbegin
    # Q6 Y  d1 D7 u/ \# i. Kfor I:=1 to n do
    5 P! s* n$ s( Y, z7 tfor j:=1 to n do
    ' D2 p( j8 i+ f' y0 ?! wif a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0; + ^3 B: r; s9 w* ?0 n6 r  X( E
    {p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点} ) N$ g, I  ]) t. Z" D2 V, x
    for k:=1 to n do {枚举中间结点}
    ( f' E5 G2 n0 H6 k/ mfor i:=1 to n do
    # _3 A- B& ^5 m  |' l  \! mfor j:=1 to n do ; I  G% c% r# \: a8 ]5 I, P
    if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
    9 W9 B3 O: `, c- L! q# fbegin " _4 O& k- ?9 b/ g3 f4 I: L
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j]; : H8 ]( j+ `  z, X$ x# f
    p[I,j]:=p[k,j]; 7 e8 V( f$ Z9 j2 `& [- U
    end; 1 v, S# B/ P* g5 B
    end;
    3 Z, g1 ^  Z! J+ n* }: [; o6 ZC. Dijkstra 算法:
    ; |0 l2 V* X. z7 a  [' H类似标号法,本质为贪心算法。 2 p4 e) q! Z6 M; d; R2 ~0 y
    var
    5 p2 H9 f$ u" A. M9 x  F) [a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; . C0 m' V. e1 W/ K
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
    ) w3 y* C, l# W' ~; V, H( i$ v' Vmark:array[1..maxn] of boolean; ; B: a& |0 y2 L8 S6 X
    procedure dijkstra(v0:integer);
    - L$ @7 V4 a& w7 I  k7 [# ^begin 3 F$ _: |6 e' Y# O/ K9 S' j
    fillchar(mark,sizeof(mark),false); 4 f0 y7 n" E2 i' B/ B) e
    for i:=1 to n do & B8 ^  }& D9 ^0 n3 P  v9 z
    begin & P2 [) ^- p  R8 y# Z7 ^
    d:=a[v0,i]; 5 Y! P& a4 q4 k0 D% R
    if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    4 I+ j- N+ N6 T3 H1 T2 _end;
    9 Z; G2 t& W+ T7 c7 x/ E  Y5 zmark[v0]:=true;
    $ t# W( S" K3 nrepeat {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}
    , F1 j" m* }. M% A! |4 jmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
    1 S; d/ e0 }2 q$ efor i:=1 to n do 7 n6 R4 x* Y. i9 @: f! Q% N
    if (not mark) and (d< min) then
      ~" Z% Y- _* p+ ibegin + I3 K( G. I& F$ e8 L
    u:=i; min:=d;
    ! X6 M5 k$ B: a+ u" F$ [' {7 Kend; ) F6 G/ n( c8 x- _" W+ h
    if u< >0 then
    , w4 ~5 c4 _6 q0 h: h  h' Obegin : G$ ~3 Y3 Z% c$ i% `; y, u
    mark:=true; " G) |* u8 U) C+ S) i
    for i:=1 to n do
    : X4 O  O6 p& I$ mif (not mark) and (a[u,i]+d< d) then ' S; l- X; e( N' T% `+ k
    begin
    + R' S/ p9 Y9 }$ t" N2 Od:=a[u,i]+d;
    1 R+ T5 i% K( }. Y* H7 Wpre:=u; 9 `3 a, F. j& R$ e$ T
    end; - k8 R) O* W: V) K! G" l
    end;
    & s# K( D+ I2 y( s- r# suntil u=0;
    : _2 X. [* K( u. j% |7 kend; 7 h5 }. i7 ]: I6 g1 o- Y9 P
    D.计算图的传递闭包 ! W! L0 L0 k" L0 I
    Procedure Longlink; ; }# _- d  b; H0 r5 Q6 G) q8 _
    Var 1 \' A; n. C. q3 \( h
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
    , }% P( E) _- sBegin $ f/ P- n# h1 _% A- z
    Fillchar(t,sizeof(t),false); 6 R2 ~  ^+ d% t( s/ @% z! C
    For k:=1 to n do 9 y1 X. L5 d4 D. w, O8 _2 {
    For I:=1 to n do ! s  b/ Q. t) Q' \+ ^
    For j:=1 to n do
    8 e' n8 s, E! z7 J( u; ET[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]); * }' }3 o6 ]" |( B& S
    End;
    0 b1 B5 {: p& G6 }  x; |3 Z8 Q3 b) ^2 }

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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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