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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% L; ~6 J6 x0 Z5 B# d& e
    求两数的最大公约数 3 }' A! B7 N3 j1 u
    function gcd(a,b:integer):integer; * g% Z% Y1 S( R- Q" @, M
    begin
    6 s- m+ S: E6 D) Q8 u# Wif b=0 then gcd:=a ; A5 ~- B5 W: U+ H
    else gcd:=gcd (b,a mod b); 1 r3 ?# }: M% o. G3 ~; ]
    end ; ! E! U) u' d! ^7 U. n% [3 [) l$ R0 j
    & n+ t% }* ~" q
    求两数的最小公倍数 - R+ h, {  _( D& o$ L: g' i
    function lcm(a,b:integer):integer; 1 _, d$ O" A. z1 a
    begin ' M- u; c+ S2 e
    if a< b then swap(a,b);
    9 W" U! X  U6 {; [- V! Ylcm:=a;   F; I1 D' R+ q3 R+ W, Y
    while lcm mod b >0 do inc(lcm,a); ( M9 l% @" K; D3 k
    end;
    9 j( K, K/ O9 \. r3 v9 O" u5 b3 y- t
    $ \! O$ `6 u/ F7 U/ l4 I) X, N素数的求法 ; T: `1 ]% ~' n2 V" r$ F* Z
    A.小范围内判断一个数是否为质数: 7 x: D0 `8 e2 _8 X! M
    function prime (n: integer): Boolean; ; {, p* B+ P* i% O# n; e& ]
    var I: integer; / W8 Z. S3 }$ f. ~/ T2 }
    begin
    5 ?& |3 p% r. G0 D( F% b4 Ufor I:=2 to trunc(sqrt(n)) do ' \. ]: t* K! D! e4 v5 ]$ o4 h
    if n mod I=0 then
    6 x- N6 ~- P  w  U1 o/ abegin
    ! O; ~' L- l8 b0 h  k% V$ a( Oprime:=false; exit;
    9 ]: @$ ^2 U3 W* oend;
      C1 r2 g1 n1 a2 F. ?2 f2 G# Lprime:=true;
    : o( }1 x% W5 E0 [: o* V# N. S* Bend; / x8 B$ b: B7 |$ \  n$ {6 Z

    9 d4 J0 c) z$ P: e- W3 M% aB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): ! a) J' @5 d. ?& i, x
    procedure getprime;
    8 D4 l" b9 V! ]. m6 U. Pvar
    9 r, W, Z2 M' O4 q2 J( h8 Si,j:longint; / ^7 V3 n) q! j7 t7 H0 ]+ a
    p:array[1..50000] of boolean; 2 d/ M5 l8 S7 h2 T; y
    begin
    % ?* Q8 z: K+ e: A( c" nfillchar(p,sizeof(p),true);
    ( J: v2 @: J* L- y2 U( T) j3 X. Tp[1]:=false;
    ! y4 h; @. e" j* g0 S7 [& E" \i:=2;
    & \- W3 G/ [! U6 Z; gwhile i< 50000 do ; l1 e! ]# m" k7 E  D5 e) a
    begin . j' |. ~1 q3 a% _; h
    if p then
      Z3 Z3 K8 K7 m5 Obegin
    - `8 }9 p# l/ V! gj:=i*2;
    ) G% s7 m9 V4 ?( `while j< 50000 do % G$ l* A% y% p: c
    begin ) z* H% i  H+ g$ W, P$ b
    p[j]:=false;
    6 N( s+ o- g, v' C& J6 Zinc(j,i); 4 }9 X& L# Y+ S0 l- s
    end; : t. Q: e! C( ?/ E* J9 Q
    end; 5 T7 k( A( ~; i% i: i& s( v! t3 _- [
    inc(i); 7 W: J" f. m& k
    end; & d+ K5 A4 N& {5 u, h
    l:=0; 0 J9 y' t0 ^! v
    for i:=1 to 50000 do
    % i% B( ?6 {+ t2 A' R. Vif p then * m) b7 ]- D3 W4 {
    begin 1 C( x& N' u& o$ b, P4 ^$ r  w
    inc(l);3 d. v: E  E1 j! P" a# z
    pr[l]:=i; 4 d: ^* m* H: o. ]2 C% ~+ H
    end; $ ]9 j$ e1 O! f; k; l3 N' O
    end;{getprime} % J# E# j: v6 C& c, N
    function prime(x:longint):integer;
    " A+ {. \) @: G2 `. Q5 q8 q6 ]var i:integer;   V5 n, D2 D! Z. w2 J9 M8 o+ A
    begin
    5 T' F1 y3 k) o+ b4 Vprime:=false; ' ~' Y7 B  X" w( [1 r0 r
    for i:=1 to l do ; Z( g. g. x8 S9 S5 v1 J5 ?
    if pr >=x then break , p# Z+ o! ?. d2 N
    else if x mod pr=0 then exit; - K2 I1 l2 x' m6 s
    prime:=true; , C2 ^' o# q' R. i
    end;{prime}
    4 A  C$ Y7 Q  U* C/ y
    ( X9 T  v0 b6 ]$ D3 z" y2.   B# u4 y( c; |7 O

    9 }% F7 A" {  }6 ?6 v% I7 R/ o3. 8 i% J& C( B/ K2 x+ o! Q1 ~8 t
    8 F4 Q/ p: ~* V4 Z% J& N. X* K7 o% V
    4.求最小生成树
    0 W6 s, d# F6 h) X/ ]A.Prim算法: ( U+ k  L( N. `6 c. c4 W
    procedure prim(v0:integer); . \7 N4 x2 K; @, _
    var ; P$ W4 c0 K' r  M, H5 N% l/ ^
    lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    , F: B, C. O$ A  r) zi,j,k,min:integer;
    1 b8 s  y6 F2 R7 J0 o- abegin
    - F* t* u# S. ]* V6 R" Bfor i:=1 to n do
    ; N; U+ s) B4 b( H* Bbegin $ S* T; d! t4 M2 I/ y% D
    lowcost:=cost[v0,i]; 5 E9 A: o& }3 S: |9 t3 Y; G
    closest:=v0;
      C; T# K6 v! y8 Z0 }end; - {7 @2 q& v9 f, |  f7 z
    for i:=1 to n-1 do ' n  f, i  {% I
    begin * c( T1 Q, b4 z
    {寻找离生成树最近的未加入顶点k} 7 j( z+ U0 H* L' A- y- f
    min:=maxlongint;
    ( x- G6 [, D8 W. ], p- [) Afor j:=1 to n do
    , o0 d! n8 t+ K# {5 C& t% Aif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then " W/ w# e; J# }, u
    begin
    ) Z# K/ m/ P1 Pmin:=lowcost[j];
    % C. n2 t# m& k  r. qk:=j; % s8 D3 ^8 Q/ _
    end; 0 [+ Q" Y2 d; r
    lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
    * {2 U, e2 Q/ m{生成树中增加一条新的边k到closest[k]} 1 F9 w0 \6 \& @4 y  h) J" t
    {修正各点的lowcost和closest值}
    . R9 R) j9 W- a7 Nfor j:=1 to n do
    $ |- J" ]0 |6 K' tif cost[k,j]< lwocost[j] then
    % j$ P* b0 U2 Y8 `; ubegin ( F$ ?* }" d+ `  B6 U' ]' ]
    lowcost[j]:=cost[k,j];
    ! I" j$ |. o) U4 L4 Mclosest[j]:=k; 5 E: Q6 B0 A& h
    end;
    6 u% l2 S' R  A" [$ _end;
    8 t. f* H4 O. k) ~end;{prim} / l5 @& l& T9 _; Y1 B( ^; V: M
    B.Kruskal算法:(贪心)
    , D' F8 m9 ?, M/ S" g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。
    ( N3 i$ f* v) t, |$ f/ P) Y# ifunction find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
    1 z4 r" a4 r6 v+ j! `var i:integer;
    - N+ S% n2 b! w4 ]/ Vbegin # h& C1 g/ h. W; l/ ]& ?
    i:=1;
    7 f# n' s/ b6 i5 ^" j; g0 Owhile (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); 1 @; M) e, F6 f% v
    if i< =n then find:=i ' ^' x! m+ S6 G% k
    else find:=0;
    + f- l& d/ m. N& O' Y" y: k: tend;
    $ ]; N* K# D, _- y' Uprocedure kruskal;
    - K5 D6 ^0 u& b" o: {( g  `; Avar + w' O2 ?4 u4 v' T2 D2 t; B
    tot,i,j:integer;
    # H6 _7 Q" h$ t' ~begin ' V& b; t8 b# N  F( N
    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} ; j- b; g! o6 t' P" x3 O) }
    p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针} $ T/ x/ c5 ?% c
    sort;
    ! r) w7 h* Y: C- t& {/ c{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}
    6 V% w' M8 n% Mwhile p >0 do 6 [, ^$ l; G  j6 X! w4 s
    begin 0 T9 }8 b* h. `5 W; O3 t
    i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    $ m+ b1 n) q  m) a7 Y8 E+ v* Vif i< >j then ) s  S- y3 x2 l( T& O( L* q7 m
    begin 1 \8 `. M, d0 Z' |5 [8 H# m
    inc(tot,e[q].len);
    , o* n3 M% a' X0 H- q+ ]* ?; ~vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[]; 9 u# J' ^9 S: n
    dec(p); 1 S( R% Q& {- K, t$ b' v- _% v
    end;
      t$ X: n' V; w# kinc(q);
    0 [, F7 L5 @8 h  D# t  aend;
    5 J; S, E" t; u0 a% W4 mwriteln(tot);
    / h- Y! |$ `- D! j" A6 _9 wend;
    - m+ k! G' q6 u; l( N  ]! V+ a4 f* b0 q6 p5 M2 |: w' a
    5.最短路径 . S  E7 Z# n4 g
    A.标号法求解单源点最短路径:
    & k" g6 l8 E% g% y% uvar $ L1 ^* a7 I; t2 n2 L' j
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; 7 p. I: b/ P. o; v
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径} 2 o: d) z( m6 s' ?
    mark:array[1..maxn] of boolean; % l. P$ y  q6 F3 W5 D3 y
    4 |% O, u) c' ~, [
    procedure bhf; . ^  |8 U3 J: }* B6 [; \1 R0 d
    var 0 [, [% x' B# F% _9 x1 T
    best,best_j:integer;   T; d. ?" c) g9 A$ @- V* s4 b  r
    begin
    ' T: {0 A1 K6 \: H) h* P, sfillchar(mark,sizeof(mark),false);
    3 m* w  P2 e% D: S$ kmark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
    * g+ K: h6 {8 Frepeat
    / `; d+ H& C) _best:=0; 5 M  i9 F4 d+ v3 ?* E
    for i:=1 to n do
    , y8 |( \) b: M! [If mark then {对每一个已计算出最短路径的点} ) N, Z3 F: c! g& v% e4 d  g
    for j:=1 to n do & M( L1 U" `) x
    if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then / P9 D" O4 v; _0 r8 t2 J
    if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    3 S7 B0 J! p+ bbegin . q: Q9 c  J( W
    best:=b+a[i,j]; best_j:=j; : f0 S9 V1 i/ p3 |5 e$ ]
    end; 6 U; F* k  a) p: V2 r" I5 V
    if best >0 then # N, p! y  z( t
    begin # u2 e- U  P' s6 O
    b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true; 8 W: A% z3 P) f
    end; : L+ k- i, B7 b1 v* @) |' Y
    until best=0; 6 U  f/ n" {( b; v1 s3 a! n
    end;{bhf}
    + E  b9 `/ Q  C0 @3 f- d3 ?( k
    / Y. y' O. Q5 M. @5 UB.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
    ) n1 g) F0 C" Z" r0 T& _7 [3 Uprocedure floyed; 9 j: k4 a! H$ Z) n& G
    begin
    : |$ M3 Z6 G) v5 Z* X9 S( J+ U3 nfor I:=1 to n do
    $ Y8 i$ X- q: a9 G' nfor j:=1 to n do
    # W; n$ B& K8 x* P, M2 C- nif a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
    5 n$ E5 b( Y" |+ p/ G{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
    " V" m% c1 t# Xfor k:=1 to n do {枚举中间结点} ) c! P* \% L% k7 h
    for i:=1 to n do * b+ n5 K8 y& q% P. `7 W
    for j:=1 to n do
    8 i; V+ f+ ?+ ?6 Kif a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then 7 e) l8 p) b! j" ^+ F/ G
    begin ) j* @1 W9 [2 F  e% t4 P; W
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j]; 6 @2 d/ c6 y4 C$ t* o" b
    p[I,j]:=p[k,j];
    5 B% `* {+ E: }8 [5 a  Xend;   i2 G$ h0 C' Q$ W4 B5 M% U' B- s
    end; + T/ S1 |9 W/ |0 T$ w6 W
    C. Dijkstra 算法:
    3 a6 q4 l' W. |- Y3 B1 o# Z( T类似标号法,本质为贪心算法。 $ O! ^3 ~8 F) a1 f1 U+ D4 v
    var ) n+ t( a0 O: V" r; p
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; 4 Q- c$ J( |) K# b% g) |+ m- x5 J
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点} : Y& g1 Y! H5 h8 F+ p( E
    mark:array[1..maxn] of boolean; . l! D( B3 J$ Z- A/ l8 [
    procedure dijkstra(v0:integer);
    # I6 ?7 v6 W3 s- Zbegin
    ' v) I7 d6 P4 o6 H4 Sfillchar(mark,sizeof(mark),false); - Y" B8 Z( x6 }: k3 t
    for i:=1 to n do + A% D6 k7 ?- E3 }$ ?. f
    begin
    9 v: k# {% Q" S# Qd:=a[v0,i]; # N  E; Y6 L. w
    if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    ' Y- e- ~5 u8 J/ j: _end; + c* S/ p) M* o# l! T' K; A
    mark[v0]:=true;
    & A5 t% f3 W  |2 I4 trepeat {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* Y/ i& Y" S: M$ Q4 C' a: nmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点} $ t( N# Q3 I; L, E
    for i:=1 to n do
    2 A9 m  W% ^  c% @+ R0 `if (not mark) and (d< min) then
    $ D7 M+ n. a. T, Mbegin 7 [% d( E# B" L) ^$ ?2 ^, @
    u:=i; min:=d; 8 n9 X% u5 \) R8 W( L' _5 S
    end;
    3 T) U6 ^' D# l3 G. [0 D4 gif u< >0 then 8 Q, s* h3 f: A: e2 `
    begin
    ' E' z7 l% s& J) Q% Q- Pmark:=true;
    ! Q2 G5 F# |# j( b8 Afor i:=1 to n do
    8 M1 Q3 x( h" m. N/ m" qif (not mark) and (a[u,i]+d< d) then 9 M5 U) K6 p5 D# z
    begin 4 b) d, x' n- E: Z! q
    d:=a[u,i]+d; 7 x) x1 d6 U( K
    pre:=u; ) m- A# @) P3 J' `5 ^# u
    end; ; y9 v# l. M% {
    end; 6 J4 ]9 t# C9 `' a
    until u=0; 0 S! G3 I; }& m* _5 U& R& \/ K
    end;
    4 |- u4 N$ U8 AD.计算图的传递闭包 ( p( T1 X* H4 r1 [
    Procedure Longlink;
    8 I- }  i- \& i, l+ h- _/ ^+ }Var ! `( N, \( r# v# H) R- `
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
    ) w: \, N" w8 |! h4 @Begin
    . \- u0 }. @: @' }$ k+ Y( bFillchar(t,sizeof(t),false); 0 L# I" q4 W' z% \; u- W
    For k:=1 to n do
    * E$ E2 U5 Y+ k, G  f" o) _! VFor I:=1 to n do
    7 }3 |8 T7 ?4 ?. f$ b) F5 uFor j:=1 to n do , k# Z& j. D$ L
    T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]); + O  A4 X* ]  k
    End;) T$ ]3 p1 F; W' X; p

    ! y5 T5 r: N4 @& 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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