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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 r9 F! T; H9 C! g9 v求两数的最大公约数
    , S, s* H. D+ m/ x6 Zfunction gcd(a,b:integer):integer;
    2 T& z! U* M8 X$ {9 E5 sbegin
    $ u" h" L1 |  t3 c/ Kif b=0 then gcd:=a
    % W& v  {* _  u* E, pelse gcd:=gcd (b,a mod b);
    ; b0 C( F( {9 V4 u5 ^end ;
    / }% c4 r9 i: z4 C# v' P- h
    4 |% o2 w1 b& @求两数的最小公倍数
    ; Y' ]9 X: p" {function lcm(a,b:integer):integer;
    1 w+ t! o4 N: ^& `+ h& gbegin
    1 |4 ~" l: I! Oif a< b then swap(a,b);
    2 y8 C8 t# M! p+ Tlcm:=a;
    , o( W1 Y" L+ M8 l( vwhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a);
    ; T  ]* e6 @2 W! W! c  Lend;
    , j% j' Q6 c$ d- G, T4 ]+ W4 R6 q' H) E0 |
    素数的求法 , f: k6 O7 ~( ?" O
    A.小范围内判断一个数是否为质数:
    6 J- C) q6 v9 B( E9 ~function prime (n: integer): Boolean; 7 G+ |' [6 \) Z3 ]/ J2 c/ x3 C
    var I: integer; # u, u4 x  r7 n) y) U2 d3 }
    begin
    $ g3 F$ p% d3 h. Q/ R& yfor I:=2 to trunc(sqrt(n)) do 2 A7 a. m$ c; y" Y& i+ m: F, u
    if n mod I=0 then
    8 Z' k3 u" g8 @begin
    7 d7 J: o! J2 y8 nprime:=false; exit; 6 b7 k& p0 e, A. C- h
    end; * x% U  a  g" }! {/ B
    prime:=true; 5 S# P, t6 F5 @
    end;
    # h2 ]/ `$ P2 F& A
    3 f; h0 k% G2 _- f) j# \B.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): 8 E: t' q( n  y
    procedure getprime; " e! h, v$ S  ~8 h" X5 T9 a+ y
    var
    9 r1 c/ D' A: B2 c1 B1 ti,j:longint;
    ; u' G6 t) [, t- A1 Up:array[1..50000] of boolean;
    8 |' h! Z* K; I! f" sbegin
    1 J' Y. M0 i( Y/ r* Ofillchar(p,sizeof(p),true);
    - |5 i& T8 N$ e2 g3 r5 P" ap[1]:=false;
    9 ~7 P+ Q: ^) h8 A5 X; wi:=2;
    $ Y1 _+ O$ x9 G, S# j/ |6 k& a& Iwhile i< 50000 do . E5 f/ x2 N- ?% T  _* ]) Q! N
    begin
    ( u2 F- c2 K- q# }( |  i4 Iif p then / A7 n( t6 F. j! R8 P3 ^2 S8 ^
    begin 3 G. [8 }/ t! w" [: U2 U
    j:=i*2; + }8 q0 o" t6 n, Z) F' t; ^
    while j< 50000 do
    5 |5 B3 |  ~3 \; E4 [+ [* y! Pbegin
    ' }9 W% k& Q$ Qp[j]:=false; " h- t+ C+ T3 g  c2 o
    inc(j,i);
    % @- A# G0 R. P  J$ N; Bend; 8 [" W0 H2 h* v* G; H9 A6 y
    end;
    4 ]; _0 C; U: minc(i);
    2 @0 {1 s  s+ P4 iend; & W$ n1 x: u- R- O
    l:=0;
    - y1 B9 w* I1 D; o% J4 v5 E% @! Nfor i:=1 to 50000 do   q% X5 p0 S7 c6 N1 g3 x
    if p then " b% D5 v/ K6 C; t
    begin
    : c  R; X' e; ]) z+ H' _# jinc(l);
      q- {* O% Y- {5 ?- }pr[l]:=i;
    + g& N8 d$ C/ z( uend;
    : {$ s6 w+ n  V1 Y3 Z* |, E9 Uend;{getprime} / n7 L* U4 K" H! \  ^' z1 V0 N
    function prime(x:longint):integer; ; t" Z; N* x) D1 }% m! g1 {
    var i:integer; 3 u/ N0 @) r$ J6 b
    begin
    ( ]- W9 v7 v) y4 ^6 l" T: }prime:=false; ! ^3 M) ^/ e( F0 x5 ?
    for i:=1 to l do ) v5 n/ H+ w) d5 a
    if pr >=x then break 8 C& `( s7 j  B0 g  ~% E+ d6 }
    else if x mod pr=0 then exit; : p0 c, [8 n  Q. H( M: `
    prime:=true;
    + V. E. _- ~: c  L# o% a& Fend;{prime}
    1 c% O# |! c4 Z. v% X
    ! J! s' S" ], R( h8 Y2.
    ) O3 G3 S. a- n$ l2 n6 k9 D
    " |! V, e; A6 R: I2 t9 {" n0 w3. , t0 Q1 w+ z- U6 h) W

    3 O7 O" t% Y: K) @0 }9 [' \  ?/ w4.求最小生成树 ) {1 N0 ~& n$ h7 j0 a6 @* [8 P; x
    A.Prim算法:
    ! P! k! H3 L" D& mprocedure prim(v0:integer); + ^5 c' b# g8 {: F; P
    var 4 k7 B& |; P+ Y- O( ~
    lowcost,closest:array[1..maxn] of integer; 6 Q- W7 C6 I: d" x* v+ V  ^
    i,j,k,min:integer; 2 A# e( [0 I7 i% v) _0 Z
    begin
    5 ?# S$ d, ~' I2 Q2 f7 @0 ]for i:=1 to n do " n1 `, V1 q- I- r9 a
    begin
    ! p% u2 l. o. N0 ulowcost:=cost[v0,i]; : E0 a" J. N* X! J+ Z
    closest:=v0; ! R2 C+ G' E0 A9 V
    end; 7 D8 p2 q4 N" u& @: g! ?6 M- v2 P
    for i:=1 to n-1 do / U' Z9 |/ v* O7 e! I
    begin - s& r- T# O, P
    {寻找离生成树最近的未加入顶点k} ' x2 @) d$ g8 c
    min:=maxlongint; . A: r# V, b" G5 v" Q- F0 t7 T
    for j:=1 to n do
    1 B3 k* ~4 S8 i7 cif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then % t' k* m5 ]& _) I' B$ I
    begin
    $ [2 F! w1 Q3 t2 k' Tmin:=lowcost[j];
    * |+ p. C+ X4 v. X" [k:=j; 3 P) D, q, X5 `
    end; & r5 d. o- W5 \: W6 [
    lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树}
    " x2 k' s/ H2 m+ @) o; E{生成树中增加一条新的边k到closest[k]} + ~$ @% o, i" K, w5 `5 Y
    {修正各点的lowcost和closest值}
    # K! n- ~& u9 c; G" H: Efor j:=1 to n do 2 j% d) l/ m1 e* ^
    if cost[k,j]< lwocost[j] then
    ) K; C. h8 Q7 r- p7 e3 Ybegin
    ) v+ x9 b0 X( O2 slowcost[j]:=cost[k,j];
    5 B! X  M; ]: _9 r1 gclosest[j]:=k; ! p; U6 g8 X# y' [9 c
    end;
    ) k  ^8 L" A, ^end; " n* b# P* H, ]4 N/ ?- g: ]
    end;{prim} $ G/ T) N; L5 M$ ~- Y5 ?6 x
    B.Kruskal算法:(贪心)
    & k. @# M$ f6 D; v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。 * Z  m5 K$ T, w+ V" e8 F
    function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
    + M1 l# \9 Z: B& N1 J* b$ V; Hvar i:integer; * Q& R4 Z7 [' I
    begin
    & x& N0 }0 Y2 J$ C& N) T6 @i:=1;
    ! p7 T, _$ r1 jwhile (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); * y1 v  [+ H+ ]/ m
    if i< =n then find:=i
    , {5 W) t  L$ b7 M8 @else find:=0; + ~8 Q9 l3 V  p
    end; 1 L# Z# U% A! q$ W1 B
    procedure kruskal;
    ' g  X! _# h3 C+ S' M- P3 q1 T, vvar
    - k; k6 X( H* b! I1 Rtot,i,j:integer; ' a( n3 A  I0 E- y7 Z9 R
    begin * e: w! v! p5 Z
    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}
    + `( a# y, p% L3 U, ~+ _/ \p:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针} 9 [0 p) Y  X. t: q
    sort; 9 `* V0 A, V5 u. A  `7 v
    {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} 0 g5 b. r1 F6 {
    while p >0 do : A  V5 h5 U7 {0 [4 c
    begin   D. i% H' x, t) _, t
    i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    " y$ E. b* f3 |1 E5 a) uif i< >j then 2 ?/ N" _9 `0 c; y, w3 C
    begin
    5 z" p3 s: q1 J7 Tinc(tot,e[q].len);
    & y3 M* ^# t2 U5 N7 W( d( ?- dvset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
    ) s: @6 q3 g0 s. C% O' hdec(p);   V  m. `: B) V' p2 v' Z8 Q1 Y) a$ Y
    end;   T  ~. w9 ~3 a+ x
    inc(q); . k, M3 a4 @6 F3 V
    end;
    0 _' Z. h6 k" ~* b* ewriteln(tot); " I/ O) b  O2 Q- |
    end;
    0 ^9 R  N9 f4 U% g
    4 A6 k6 e" B  j" h% [" Z5.最短路径 . w& x, w$ D/ P
    A.标号法求解单源点最短路径: + r- n0 S; e0 x0 X: E
    var * L* M7 [: i# e" I8 z
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; * z/ ?; V3 f7 e" J+ {
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
    " B# v" t) K" v4 g: Nmark:array[1..maxn] of boolean; " ?4 e  `, ?0 B7 m

    : |' s1 C; V- Vprocedure bhf;
    / p/ `- n6 ^3 @1 w& Uvar
    " `" H3 I4 V1 @' o- j0 ?best,best_j:integer;
    * ?& h5 M8 E/ A5 e* i- d; Fbegin
    $ [% K4 M  g! g5 x4 ~- C5 L* p2 J2 Ufillchar(mark,sizeof(mark),false);
    , h' I, L9 B6 G' Gmark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
    3 g$ p+ I7 V0 }- `" Srepeat
    ; |1 n9 r2 O9 q3 ^2 P$ Dbest:=0; ) x* t; u# f& L) p+ `
    for i:=1 to n do
    # I& b3 ^+ M- W* }& ^* `If mark then {对每一个已计算出最短路径的点} 6 d$ C7 B! J& o5 R* T/ V4 e: _6 q
    for j:=1 to n do
    6 A4 X  a' I/ Dif (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then . |$ s' k% Q0 {  j( i
    if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then $ b, u! f9 d) ^' \, k: k1 A
    begin , q0 l8 }8 P2 s8 b+ [% h
    best:=b+a[i,j]; best_j:=j; % T  F1 y$ D0 C: Y; u# |& U& C
    end; . N! |: i* ^7 B0 j. j8 W9 t3 L) C8 |
    if best >0 then
    1 A- T6 R& P0 C, V4 obegin
    - w! Q8 W* C: G  R% ?0 e/ O7 N3 V+ I' Bb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true; + e& ^. f  l' ]
    end; 4 I- q" ?' p; x
    until best=0;
    , g/ O  r6 C6 y  V0 t5 D) [end;{bhf}
    : Y# z+ ~" u# |7 H8 v$ X8 l0 r0 G7 T' V
    B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径: ( g9 G* R" t0 J
    procedure floyed;
    / Y: r9 e6 J9 ebegin   x" |) Z4 `6 K$ _# O1 }9 o* Q
    for I:=1 to n do
    : @3 X$ C: J2 K/ o( ^1 Bfor j:=1 to n do
    ' |' S' k0 J! _if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
    . S9 p- _2 O7 F5 X* P; f1 j{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点} # X0 j8 W. {6 c, ~8 o/ n: o5 y0 q
    for k:=1 to n do {枚举中间结点} ' _) P2 P' y5 {' |
    for i:=1 to n do
    6 S3 y) S: \4 a6 R( L2 A8 J  Mfor j:=1 to n do
    8 T- n4 ^4 ?7 C, [if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then
    4 d6 o2 d3 l: Q5 M9 s1 ]begin , d- H0 Z2 n8 G0 J; B6 V
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j]; 5 l7 M; @6 y  q* A5 U5 z( Q# Y6 q7 N
    p[I,j]:=p[k,j];
    2 F! f/ Q  h: n2 Cend;
    ; s6 F6 L/ Q1 @& q) t+ \& l3 Hend;
    1 I  j: m$ G, j$ ]7 LC. Dijkstra 算法: 9 P; y' D( J" }  u
    类似标号法,本质为贪心算法。
    * E. s, ?; |$ kvar + G: d. G0 D9 K9 c; i# ?6 @2 r
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; # _3 b0 |+ F/ m1 r5 r" E
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
    3 K. W) G% T3 y- c! L6 {: Gmark:array[1..maxn] of boolean;
      p$ [" c" A0 z" x& bprocedure dijkstra(v0:integer); 7 _( B. v+ b$ I& p$ C, N8 A
    begin
    ' J1 _1 J9 I1 m) efillchar(mark,sizeof(mark),false); % |& I- a6 p' H) M# Q# T
    for i:=1 to n do
    ! q& m5 p9 u0 c) ?: _/ @3 q+ y4 qbegin 4 x! M; M  ^4 c% H8 c
    d:=a[v0,i];
    1 ]. L' u+ u  T" t: P* Mif d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    ( f8 q+ d" H0 s% \2 {8 kend;
    ) M. X$ M$ k5 G) D" m% lmark[v0]:=true; : E& T  e5 e, Z9 q
    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}
    1 P$ e5 z6 G% Y7 s) k+ S6 o! l5 kmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点}
    # }2 f' O) v$ z# I7 ofor i:=1 to n do
    ! w; e+ f' q, r6 K" Yif (not mark) and (d< min) then 8 V3 e! `8 \% S! ^2 b. x
    begin , k6 X8 O3 p1 Y+ d' ]0 q/ g
    u:=i; min:=d; 7 r4 o! r# e" y$ Z
    end; ; ~0 g% K8 G. ]! X+ N, }7 j
    if u< >0 then
    ( s4 U- M* L, c: W$ u7 jbegin " f; ]6 H; ^$ @. i7 }9 y
    mark:=true;
    ) t2 o9 F  c0 w6 t! Mfor i:=1 to n do * F* `: M; L( S$ _
    if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then " V0 V6 r0 B* C9 h9 a& M7 S. }# V
    begin
    % s: G8 |7 ]" S9 zd:=a[u,i]+d; - }1 W! z8 @8 s$ g1 V8 w
    pre:=u;
      w7 Q+ ^: {( ]* }! T3 m  X* i8 H* Hend;
    6 P3 E2 y: w# |9 z2 v; lend;
    ; a! h; F  W7 U5 f- `until u=0; $ ~6 g7 O/ V, ^9 W
    end;
    ( u% D( x( n& VD.计算图的传递闭包 / U1 o/ m+ h' m
    Procedure Longlink;
    0 b* T/ j, r6 ]. S( mVar 6 w6 Z1 W! j, h6 u  T2 \" X
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean; 4 q7 S6 E% w2 P( }7 S' q+ o" V$ U
    Begin + a, X) |6 ~9 |5 x
    Fillchar(t,sizeof(t),false);
    7 i& Q3 {0 N" E- F/ iFor k:=1 to n do / |" W4 A& p, V; `
    For I:=1 to n do
    3 A' |0 l0 Q+ D3 mFor j:=1 to n do 5 q; L. ?' R8 t9 t3 |
    T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
    0 k1 m; j5 S/ U: H7 ?- X$ PEnd;
    ) m3 n& u, `6 J
    * R8 w" C' V5 e* B$ y) Z) {

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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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