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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 |倒序浏览
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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:2 q' ?' m; D5 o' I% R9 }; |) k$ a

* ~$ k4 ~0 C9 c* a, f1.初始化参数和邻接矩阵 A:
/ d5 _* w8 R, N: G: j: u- \2.m 表示 X 中的元素数量,n 表示 Y 中的元素数量。
5 x, X2 ]. @% `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。. S! z3 ~2 ]$ i5 l4 U1 x
4.初始化匹配矩阵 M:
6 }6 a) ^$ u0 e- ^3 ~9 c  k. f5.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。
6 |# ^5 V3 s, m3 T1 N0 S6.求初始匹配 M:
* s7 f8 p8 G, Q. B( }2 h7.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。
- a7 u9 J: [! m8 ~" {8.匈牙利算法主循环:# q% ?: @5 v7 s. K% b5 F
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。
4 _/ A9 s" u* d# Z' ]0 K/ H3 ?10.标号法:4 h# W, w. `# A9 j
11.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。
, ]* ]. `$ O. h) ^0 y! d$ `" y12.增广路径的查找:
2 l8 r* i6 s7 `5 V8 F13.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。
, a4 Y  u: Q; y% s14.匹配矩阵的更新:5 K& l2 \& y5 ?/ n4 d( V
15.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。/ a0 j# ]: M( ~- ~4 N& X- c
16.主循环终止条件:: \0 g( W$ l+ A' {; m  ^, a
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。( p( O5 L# |% Z5 h# {
( w6 Y0 ?: E2 S0 M) y; Q: c( k
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。3 v9 j2 L9 R2 D9 L7 p
6 H; s5 P: y3 W, o
9 @1 T4 U0 [) y" n9 [/ v7 R' I

# o! m* P- U# }( N) _1 X$ V7 y8 g/ R  H/ `

Hungarian.m

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