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签到天数: 49 天 [LV.5]常住居民I
 群组: Matlab讨论组 群组: 学术交流B |
用Warshall-Floyd 算法, MATLAB 程序代码如下:
. s4 w* C/ S2 p+ K' [8 Z) f" E9 |n=8;2 I5 y$ S6 |' D5 B2 l
A=[0 2 8 1 Inf Inf Inf Inf ) j* Q, b* x9 @ d9 a$ P$ s7 z
2 0 6 Inf 1 Inf Inf Inf ' c J6 L. I* a3 c7 Y
8 6 0 7 5 1 2 Inf ( M$ m8 G# m0 D7 z' d p4 K( o6 @
1 Inf 7 0 Inf Inf 9 Inf
# x% w- W5 m: s6 R, xInf 1 5 Inf 0 3 Inf 8 # k/ e: V& }4 J
Inf Inf 1 Inf 3 0 4 6
2 J6 ?9 x" W6 p' c f3 ^* ZInf Inf 2 9 Inf 4 0 3
) d5 n, u5 N6 L/ }$ Q/ g7 [ J! QInf Inf Inf Inf 8 6 3 0]; % MATLAB中, Inf表示∞
' s( T: ~; C ]: {9 @5 N% VD=A; %赋初值
7 M+ c2 s; ^5 u3 A5 Lfor(i=1:n)" r5 }. ]$ ^3 R6 a& ^
for(j=1:n)2 x7 B& O0 }! p7 \
R(i,j)=j;
9 i( R; B' I, D( r+ S3 y5 I/ F3 Hend;. g' K: Z: D- J) v/ I( @: _6 R
end %赋路径初值 2 i$ |5 F7 J T* {
for(k=1:n)
. j+ M' Z- H) U% s ]2 w9 Hfor(i=1:n)
5 N- {9 o0 m0 V6 ufor(j=1:n) z. s5 x0 d8 ^4 m1 M0 w/ v9 n6 \
if(D(i,k)+D(k,j)<D(i,j))! H q' e5 r7 t/ t. e- B3 ^
D(i,j)=D(i,k)+D(k,j); %更新dij 8 v4 k2 s. }: q- O) g
R(i,j)=k;
- g/ k. p! g* E3 R- b- ?/ T7 Vend;* `& o; |3 p: n$ h. {0 g) }
end;, {% g" Q2 U3 A/ W
end %更新rij
7 [ t! L+ {' X0 u' y- F8 o6 ^ k %显示迭代步数 ! H' x) X" g1 b
D %显示每步迭代后的路长 3 s. S( a9 w* w4 F
R %显示每步迭代后的路径 8 F! m& g! T: v* s) m1 ]& t
pd=0;
' J* z1 w2 {1 i7 dfor i=1:n %含有负权时
v9 K+ q/ O9 _3 aif(D(i,i)<0)
3 P6 p/ ^ c4 mpd=1;0 T) _6 _: b* \' e5 }
break;1 S. y( x% e8 P6 n' T
end;) O0 f9 s' I& G) v( b
end %存在一条含有顶点vi的负回路
5 q" X- h0 K' y' T" w2 `if(pd)
: E" i' S* L. q3 }$ Ebreak;
. N5 o7 }$ y# v& iend %存在一条负回路, 终止程序 6 ?* x. W; U! F: U
end %程序结束
) k3 T8 m3 Q& [7 x! q* R / c; I- E* H% X6 w: g$ w: y
5 k% r9 e v, S
' @3 }. y8 v# hKruskal避圈法
# \4 i% m# q, t% M' ]2 H. bn=8;$ O6 `) u! l8 J; O" c
A=[0 2 8 1 0 0 0 0 0 @8 T$ T/ ~& m0 e! P
2 0 6 0 1 0 0 0 ; M$ k8 M i! w* X
8 6 0 7 5 1 2 0
. b7 ?8 F# L/ w( ^/ H* p. A1 0 7 0 0 0 9 0 5 H/ n+ {/ ~+ ~( a- ?2 p9 J
0 1 5 0 0 3 0 8
2 X7 N" t& O+ a- u0 0 1 0 3 0 4 6 * `9 c' v( Q7 ^) E. X
0 0 2 9 0 4 0 3 ' [4 F8 i2 B% {% K6 x
0 0 0 0 8 6 3 0];
. m4 L! U: c# Vk=1; %记录A中不同正数的个数 " P4 o( G6 w- U4 J) H1 e8 S! G
for(i=1:n-1)& S# c" |5 {/ M3 j$ l. o* e
for(j=i+1:n) %此循环是查找A中所有不同的正数
4 }; B5 t* X3 ?9 s/ b2 c! [ if(A(i,j)>0)- B2 K' L5 F1 j$ H2 p. s0 q& Y3 g
x(k)=A(i,j); %数组x记录A中不同的正数 2 d6 b0 D* @$ L1 N: O
kk=1; %临时变量 if(k>1)
- B( G9 V8 s% R \& j for(s=1:k-1)
3 c! P6 `4 I, _3 K# Dif(x(k)==x(s))9 p7 a( X" ]# p$ f* U- n9 A
kk=0;' b0 t: [' n- L1 T a6 A- c6 z
break;
# s3 z# k* j% r, v9 e x2 pend;4 a5 j$ v& U; Z! S, q8 o/ ^! W% J
end %排除相同的正数
6 ~4 r. g" X9 l7 J* X3 l3 K9 W k=k+kk; \, D4 u$ C4 g" j$ ~" e
end;
! h6 o0 P* w( l0 W5 v6 _! ~end;- u" P9 Q. q s- t8 N! y
end & I# [2 A# b! ~ p# G' @- o" _7 D
k=k-1 %显示A中所有不同正数的个数 6 ]+ h; o8 U8 u" d
for(i=1:k-1)% Z% Q5 [$ l4 K3 a7 U: G- K
for(j=i+1:k) %将x中不同的正数从小到大排序 5 R- g6 n; a* ]3 e# o+ S( m8 ?
if(x(j)<x(i))( u- M8 J( @; s1 G7 S
xx=x(j);" I+ J8 ] I6 b1 s! t" |4 i
x(j)=x(i);% F' {7 d3 E# Q* A
x(i)=xx;# X# u( t: k) z$ Q6 D& g) \
end;1 c; X+ V/ @" q4 @
end;
, L2 `3 e1 M M, F& tend
' B. Z0 J6 L( k- L# N5 T2 HT(n,n)=0; %将矩阵T中所有的元素赋值为0 8 P9 T; j& g+ v" @, m
q=0; %记录加入到树T中的边数 # `% C; Y$ s2 O* x8 O
for(s=1:k)
6 `) k" ]7 s! d/ i' u# ~if(q==n) %q=n-1* q8 v( l0 ?) K) ^
break;
1 [; u% s" ?; K6 s# Tend %获得最小生成树T, 算法终止 ) B6 k3 x2 f! p
for(i=1:n-1)
# i+ I' w3 }: U1 K/ lfor(j=i+1:n)& a" [4 S4 Z. c$ Z- N: t4 B
if (A(i,j)==x(s))
& q1 G1 t0 `1 M. S$ Z8 aT(i,j)=x(s);. U$ z* r6 T& D- p
T(j,i)=x(s); %加入边到树T中
& H5 ?: d1 Q3 { TT=T; %临时记录T 6 K% N3 N/ M! R
while(1)
2 W p! e7 f# R. D& T2 {- Npd=1; %砍掉TT中所有的树枝
( ]# p/ X: o' y& @( g for(y=1:n)4 E, T( n- l! [& V) b7 O J
kk=0;
+ m: B! B0 a" K* { for(z=1:n)9 o( b7 D& y5 k5 k9 u6 ^! V
if(TT(y,z)>0)
" u1 }' Z, j/ J. O) h! ]8 z) Ykk=kk+1;
1 ? e) G0 N+ J7 l7 Q* kzz=z;1 v+ v5 |/ Z1 }! _7 A
end;7 k- R7 ]& T1 R' B* `
end %寻找TT中的树枝
; C! Y/ E& q6 z if(kk==1)
$ M. l! T6 D3 P6 _" YTT(y,zz)=0; [' ]4 j2 j! @ b% n9 F0 ?' a
TT(zz,y)=0;
9 o5 B2 G( o9 s6 G/ _* w8 O6 r# [pd=0;
% {" a1 a1 V4 j. r- iend;
, Q* [1 }' {/ Z" `end %砍掉TT中的树枝 2 m3 o4 q ?8 Y/ l: _( g+ u, E
if(pd)1 @7 \- d2 t% @, H0 }9 n
break;, }- F+ r w1 A, |8 {
end;
7 I8 @1 j% u4 S& V" O! Zend %已砍掉了TT中所有的树枝 5 q# Y) k& K0 K6 y
pd=0; %判断TT中是否有圈
1 a4 y& h A$ R; j: K for(y=1:n-1)1 f2 v, e! n3 \0 C5 s' y2 U
for(z=y+1:n)4 |( f& p% W# m) q7 |
if(TT(y,z)>0)% C* W3 i6 y2 P/ F9 U
pd=1;
: ?, v$ A; m. V+ U3 X, sbreak;
/ m* {/ p7 W# Wend;
+ e. `$ P0 M9 Wend;
4 Q; q- ^: q/ q1 cend
3 V, _3 G& X# H2 @; d! j if(pd)
; {* X% q8 c% T9 n& X8 K7 _T(i,j)=0;
* t' y8 x3 x) D# JT(j,i)=0; %假如TT中有圈
" x m0 b0 {$ w' R! b5 A" v else E! K, h8 R! y. Q2 V, Y& y3 u. R
q=q+1;
/ p1 q$ W/ u9 ~; p# Fend;
! B7 M2 n+ H" y% Kend;% ?& H7 x! p( L& O" ]
end;3 j% {6 i& V J: P( A
end;
4 @6 ^6 {( i% P7 |" x/ Lend
( k. X& m7 f8 @6 Q2 b二匈牙利算法 : V: x, Q% F* b6 L
m=5;
' K9 F7 j8 \0 dn=5;3 v6 N, W! s! K; d
A=[0 1 1 0 0 ; M: Z( b* y7 [$ \, i8 K$ p/ l5 w
1 1 0 1 1 9 H( \5 n" H- j7 e8 A$ a, g. h
0 1 1 0 0
$ c1 f) ^7 M4 D+ Y! l$ D0 1 1 0 0
+ q% z$ b) o0 n# P# T3 v: P0 {; b( x' ^0 0 0 1 1]; 3 i0 j$ ]) N0 ^, H1 G, S2 t& h
M(m,n)=0;
* k5 Y M- d8 p# K2 Jfor(i=1:m)
9 w7 X. \7 G6 A% nfor(j=1:n)# I# R" ^: X& L
if(A(i,j)); H/ Z3 }* H: w0 F8 s- e
M(i,j)=1;
+ G, c6 E( |) {8 Pbreak;
$ N# H/ N# X$ M6 O+ [1 x" Tend;
& {$ R& o+ v9 g X. Iend %求初始匹配M
! Q' i) {1 G# }& ? if(M(i,j))( {5 D) G* s) \3 B1 @% ]
break;% L( ^! f. v$ T) S
end;
: }6 h7 f9 V% Q# `, z* F n( Z7 ^end %获得仅含一条边的初始匹配M * R9 ` }5 H# {$ @7 q
while(1) ! h: y4 V0 E1 G% t* \8 A" i p7 o# f
for(i=1:m)9 N8 B/ @' x+ `: _
x(i)=0;
" l7 N2 h6 Y& R( t( S% U9 cend %将记录X中点的标号和标记* * E/ I3 U: ^4 z; f$ k q
for(i=1:n)
/ F6 _. }" V/ g# |y(i)=0;
8 A( u: j$ Y4 J9 w4 zend %将记录Y中点的标号和标记*
% \4 L) t# U2 W* z) M" z4 z) b for(i=1:m)
# n) g0 s# R, r+ q& Spd=1; %寻找X中M的所有非饱和点
' T" i, g4 z6 k2 F& E for(j=1:n)
% i j/ l; b; m+ J9 ~* Nif(M(i,j))
X6 D) e5 W/ t7 g- hpd=0;
5 B$ M5 T# [, C9 A2 ]% tend+ v9 X% {. o9 h+ m' X
end
* h7 J. k3 _. p3 |( N8 R if(pd)
& e/ g4 z+ I- B: X7 Gx(i)=-n-1;1 e4 P2 N- U% M+ t
end;
. z4 C5 o& m; M5 d2 mend %将X中M的所有非饱和点都给以标号0和标记*, 程序中用n+1表
1 y7 Z- B! B6 Q2 R# y1 m示0标号, 标号为负数时表示标记* ' Q2 v+ V( k `; O( i: r/ H
pd=0; 2 [4 ?; Z4 O- ^. I$ k3 a- ^
while(1)xi=0;
. n# `; A" J' ] for(i=1:m)6 v9 {/ g8 K# l; J# C
if(x(i)<0)+ j% D% ~1 V7 f' l$ B! N, m9 m8 @2 A* x
xi=i;/ p h7 ?; [6 _6 O/ ~, h9 i/ ]6 H* [
break;5 i' C3 R* Q; B) \4 B
end;
8 n. i: S+ [# C* L' w" Rend %假如X中存在一个既有标号又有标记*的点, 则任8 Q1 H$ i+ V; M. z5 l; P( ?% N3 f; c
取X中一个既有标号又有标记*的点xi ) E" h2 f2 [; E$ p R# j. q
if(xi==0)
+ K0 }8 b& u6 B) n w) S+ r( Tpd=1;
# `9 G6 u; h. I# \6 q% Ubreak;7 i& x/ ?' K$ K2 p( f5 u3 R
end %假如X中所有有标号的点都已去掉了标记*, 算法终止
& U0 ]2 F6 X2 ^2 K x(xi)=x(xi)*(-1); %去掉xi的标记*
" a0 V! p0 b/ m" ~9 V/ u' N k=1;
+ i+ O4 H ]7 d6 Y for(j=1:n)
6 @9 a: f7 x& o( Gif(A(xi,j)&y(j)==0)
8 S/ B2 h# ?: Q$ {& t/ Ay(j)=xi;0 G4 J: c' @- V3 O! D
yy(k)=j;
2 j; s; a& Z9 Z1 b% _ dk=k+1;$ {/ d/ D4 t: ]6 g/ l0 u
end;# b" k& P/ N1 z, x
end %对与xi 邻接且尚未给标号的yj 都给以标号i
- d9 r f9 r4 c! G, D% F if(k>1)# K8 ]) C3 T( R' s
k=k-1; * u: M; t0 ]8 n9 r
for(j=1:k)# T, k" u0 j5 C$ p. W1 V3 p/ y$ m
pdd=1; 8 P1 F& r y( ^# C5 f; F
for(i=1:m)7 `4 @2 h2 [0 ?; r& o1 d
if(M(i,yy(j)))0 |' s( {- c: L& I
x(i)=-yy(j);5 t1 l8 x" ~ b, D+ `4 P2 K
pdd=0;
, I( }. C. |2 u. Y, W+ ]" nbreak;& e4 P; v! m7 Y/ x1 W# Q1 d
end;
% u# x. ]. F$ x" ^! W+ [* Qend %将yj在M中与之邻接的点xk (即xkyj∈M), 给以标号j 和标记* : L0 j2 Q; B* r" l: {3 d2 b( z
0 ^; v2 i, j" I, b2 C& v if(pdd)
+ f+ n& d9 R. A; Nbreak;
~& ~/ M3 V2 c- z" hend;
8 ]8 t- ?7 f9 v! S+ y ~end
# x5 @4 a, l2 p3 Z* V2 X& ` E if(pdd)1 k d3 g7 a' A8 ^
k=1;
' c5 H! u- o7 D) W/ a# ?j=yy(j); %yj不是M的饱和点 % K# M$ p' G2 B" g r+ n
while(1)
) ^; }' w1 N/ e. h# c8 o* MP(k,2)=j;
8 e X% _0 H" l: }8 rP(k,1)=y(j);
( T, G) K8 N4 a! wj=abs(x(y(j))); %任取M的一个非饱和点yj, 逆向返回 / u5 I- ?# l' `0 H
if(j==n+1)
* g1 ~1 l9 ?- Y4 r4 \$ Lbreak;+ X' c! k; E( `- [3 x, r% C8 Z
end %找到X中标号为0的点时结束, 获得M-增广路P
7 H8 u0 a/ x1 @4 d7 I k=k+1;! y% N: i8 Z+ q2 [% f, D1 B
end
5 @: U5 ?; Q2 @! n' \: C. q# K$ Y9 I for(i=1:k)
* H M" c" L9 V' U* W: \" M/ oif(M(P(i,1),P(i,2)))
3 k! w r6 P+ q5 U$ UM(P(i,1),P(i,2))=0; %将匹配M在增广路P中出现的边4 h1 u$ S8 R8 w% ]( V2 O
去掉 % `2 m% l1 I4 s, T+ t
else
; @+ Y. @0 Z' D5 f& KM(P(i,1),P(i,2))=1;9 ]8 f2 P+ }# X) \
end;
, b& d7 g* v$ `5 n8 @end %将增广路P中没有在匹配M中出现的边加入
3 x* E2 b5 b% M* _/ w; w8 L到匹配M中 $ E# J. U; B5 k9 v3 p+ @, |, m
break;
# D: \ L& t8 [end;
6 _* \+ h1 w& V/ k$ dend;- Y. z& e l2 F- a/ O7 i
end : J% z" a# ]5 f& D! {/ b# Z$ @1 |
if(pd)
) l8 b4 T& ~# D% Cbreak;
9 F7 J, T- Z! T7 J9 {end;
3 c2 t4 t+ G1 A' c- }end %假如X中所有有标号的点都已去掉了标记*, 算法终止 : |4 {* H' D3 }, X3 A) P
M %显示最大匹配M, 程序结束 1 T M; \) L" ~
6 d- D5 ]2 ^( G' |6 `, C可行点标记 ) s/ k( u& U& H8 ~$ a
n=4;A=[4 5 5 1 ! X' i) a4 { L+ [
2 2 4 6
4 y! O" h) h' [' [2 j- j4 2 3 3
& m, m( d6 o% M- t5 0 2 1];
7 m/ P) M3 K. m1 c. Efor(i=1:n)L(i,1)=0;L(i,2)=0;end
9 A$ u8 v* o8 f8 U' Zfor(i=1:n)for(j=1:n)if(L(i,1)<A(i,j))L(i,1)=A(i,j);end; %初始可行点标记L $ h% j! g' {1 f" O% K
M(i,j)=0;end;end
% l% R. G4 W- c2 _for(i=1:n)for(j=1:n) %生成子图Gl
3 n H8 O- p( e* B- G if(L(i,1)+L(j,2)==A(i,j))Gl(i,j)=1;
/ N: v* G* E7 ^: y* R, ~0 b else Gl(i,j)=0;end;end;end % g( D( j0 L$ ~0 ^$ M6 i b
ii=0;jj=0;
- \' P+ G5 u7 r7 q, kfor(i=1:n)for(j=1:n)if(Gl(i,j))ii=i;jj=j;break;end;end # T; h1 T* B$ v
if(ii)break;end;end %获得仅含Gl的一条边的初始匹配M " J: I8 ^ R0 X7 @$ b. F1 I
M(ii,jj)=1;
% B; ^+ X, b& v, w8 qfor(i=1:n)S(i)=0;T(i)=0;NlS(i)=0;end
$ |4 R& n) c3 n+ S! Rwhile(1)
: n! j/ b$ ? p z for(i=1:n)k=1; Q+ x* N+ U9 v7 C9 ~4 k
否则. 2 u# O0 q* V1 @% h
for(j=1:n)if(M(i,j))k=0;break;end;end
# t" s c1 `. H if(k)break;end;end & B) z; {" U& P5 [/ @# u
if(k==0)break;end %获得最佳匹配M, 算法终止 2 i9 A: K' R- Q5 }3 B1 Y' y
S(1)=i;jss=1;jst=0; %S={xi}, T=f ) E4 ]0 _- f, ?# n+ U& t+ t
while(1)
8 u& ?+ I( z+ u: n6 x jsn=0;
: ~. t( g0 k. g4 I, j g for(i=1:jss)for(j=1:n)if(Gl(S(i),j))jsn=jsn+1;NlS(jsn)=j; %NL(S)={v|u∈S,uv∈EL}
: Y$ e' O& ]+ _5 [: Y) u9 S) s: Z+ P5 S for(k=1:jsn-1)if(NlS(k)==j)jsn=jsn-1;end;end;end;end;end
: p F, P1 D# p$ } if(jsn==jst)pd=1; %判断NL(S)=T? # G7 J4 D4 N' t- I
for(j=1:jsn)if(NlS(j)~=T(j))pd=0;break;end;end;end
/ c- r( D& K+ ]( b if(jsn==jst&pd)al=Inf; %如果NL(S)=T, 计算al, Inf为∞
. p2 o8 ~: ^8 o' g g" [9 y for(i=1:jss)for(j=1:n)pd=1;
0 W4 ^( a& t, a8 Z: e" Y: B6 l for(k=1:jst)if(T(k)==j)pd=0;break;end;end Q. P3 p z+ P) B) f3 L' F
if(pd&al>L(S(i),1)+L(j,2)-A(S(i),j))al=L(S(i),1)+L(j,2)-A(S(i),j);end;end;end 8 g4 S+ r6 O+ `" X9 U1 w! K1 I
for(i=1:jss)L(S(i),1)=L(S(i),1)-al;end %调整可行点标记
% L( Z& ^) {) l( g: f for(j=1:jst)L(T(j),2)=L(T(j),2)+al;end %调整可行点标记
/ ~5 @. o/ `& l# a2 s for(i=1:n)for(j=1:n) %生成子图GL
/ F, P$ c6 k# y1 q" f if(L(i,1)+L(j,2)==A(i,j))Gl(i,j)=1; ! W W3 |+ Q0 l1 _
else Gl(i,j)=0;end
, `3 x+ X% N R' z6 u- G M(i,j)=0;k=0;end;end
. h0 ]) z7 d. I ii=0;jj=0;
& t# h. J# z8 ?9 {3 _ for(i=1:n)for(j=1:n)if(Gl(i,j))ii=i;jj=j;break;end;end ' C. ?; ~7 e) T; T* }- j/ s% l4 c
if(ii)break;end;end %获得仅含Gl的一条边的初始匹配M ' a& h+ T! ~7 D# F, _$ }) I
M(ii,jj)=1;break / @5 i( |3 m+ {- O0 u: I( O0 `- w6 S
else %NL(S)≠T
3 W+ P2 `+ t; n- M for(j=1:jsn)pd=1; %取y∈NL(S)\T
0 `, o$ B) {7 I5 @ for(k=1:jst)if(T(k)==NlS(j))pd=0;break;end;end 3 R& f: W; B- |1 N" C" J! ^1 f
if(pd)jj=j;break;end;end
; w- ~; X5 H! Q) O" d pd=0; %判断y是否为M的饱和点
' t+ ~" L* W; p3 C( ]4 Z6 o D for(i=1:n)if(M(i,NlS(jj)))pd=1;ii=i;break;end;end % |& R$ ~3 X$ H8 L
if(pd)jss=jss+1;S(jss)=ii;jst=jst+1;T(jst)=NlS(jj); %S=S∪{x}, T=T∪{y} 5 Y! | r/ @$ c) a
else %获得Gl的一条M-增广路, 调整匹配M
9 m* V0 ^& b* G, R for(k=1:jst)M(S(k),T(k))=1;M(S(k+1),T(k))=0;end ' k& @' a+ n( H
if(jst==0)k=0;end
+ e# A4 ?; E" d0 e M(S(k+1),NlS(jj))=1;break;end;end;end;end & O! D' P! M# [$ G D5 h
MaxZjpp=0;
( s+ U" O, T. {9 @: i* nfor(i=1:n)for(j=1:n)if(M(i,j))MaxZjpp=MaxZjpp+A(i,j);end;end;end % d% _+ ]0 L- F, p% ?
M %显示最佳匹配M
8 q3 A1 L- E' tMaxZjpp %显示最佳匹配M的权, 程序结束
3 q8 m D$ Y3 H" x. Q: R' X8 Z* j 3 J8 g0 I# ~ h4 E+ C5 J
7 h# b+ f7 l; f/ {3 e* ]' Q
最大流的Ford--Fulkerson标号算法
) O2 g7 r2 @0 u8 s8 i7 a) hn=8;C=[0 5 4 3 0 0 0 0 % w' a8 W4 d# H5 r. ^- R+ C0 Y
0 0 0 0 5 3 0 0
: ^8 Z; [9 G2 {0 0 0 0 0 3 2 0 + P% J+ H* D, e. u: o( t6 [) T
0 0 0 0 0 0 2 0 4 i+ A) T7 Z; |4 m
0 0 0 0 0 0 0 4 3 M. r0 [# @5 `& L; j# {
0 0 0 0 0 0 0 3 ! J; x' Q7 q* a0 l7 P' K: G
0 0 0 0 0 0 0 5
& r5 A0 K; n( r/ J1 R! b0 0 0 0 0 0 0 0]; %弧容量
$ o6 V N4 c. e5 n$ `7 c( k( Ufor(i=1:n)for(j=1:n)f(i,j)=0;end;end %取初始可行流f为零流
% t( i% A, K- |3 Yfor(i=1:n)No(i)=0;d(i)=0;end %No,d记录标号 9 M0 m1 N }9 l) n
g$ \& q3 B! D& m$ R" w图6-19
& k6 W/ ]! _8 n2 owhile(1)
( o( ~3 Q' I& z No(1)=n+1;d(1)=Inf; %给发点vs标号
3 _- ?1 i0 u. g j; [0 V/ z while(1)pd=1; %标号过程
6 V% V! z: o' j9 y) l$ e! A# l for(i=1:n)if(No(i)) %选择一个已标号的点vi 8 N9 A3 [ w( S k8 ~
for(j=1:n)if(No(j)==0&f(i,j)<C(i,j)) %对于未给标号的点vj, 当vivj为非饱和弧时 ) M @( V& O# @0 V& w
No(j)=i;d(j)=C(i,j)-f(i,j);pd=0; 5 y& x: o) q" R7 z' N
if(d(j)>d(i))d(j)=d(i);end
* s x6 p! ?3 f0 ? elseif(No(j)==0&f(j,i)>0) %对于未给标号的点vj, 当vjvi为非零流弧时
% Q. f* a; l' O% n/ l, E$ X No(j)=-i;d(j)=f(j,i);pd=0; 5 y; u: j' e$ ?. l7 H; L
if(d(j)>d(i))d(j)=d(i);end;end;end;end;end " D" @6 R' `6 t4 [
if(No(n)|pd)break;end;end %若收点vt得到标号或者无法标号, 终止标号过程 6 X+ o2 A0 T- _& y+ z, s3 x
if(pd)break;end %vt未得到标号, f 已是最大流, 算法终止 $ [" |! L9 Q) [
dvt=d(n);t=n; %进入调整过程, dvt 表示调整量 & b5 X/ w G6 }9 g9 A
while(1)
2 s5 O: y. i4 @7 p H if(No(t)>0)f(No(t),t)=f(No(t),t)+dvt; %前向弧调整 $ k4 I$ L: [0 _/ L
elseif(No(t)<0)f(No(t),t)=f(No(t),t)-dvt;end %后向弧调整 + R/ B O+ Y. O8 {: M) o
if(No(t)==1)for(i=1:n)No(i)=0;d(i)=0; end;break;end %当t的标号为vs时, 终止调整过程 `8 N2 Q( f: B/ Y
t=No(t);end;end; %继续调整前一段弧上的流f
8 r2 S b( h( m8 s3 T. |8 nwf=0;for(j=1:n)wf=wf+f(1,j);end %计算最大流量
d$ T" B( f ]+ zf %显示最大流 9 m0 d. b1 }. T: U) `+ f7 i' a
wf %显示最大流量 % a& Q& _' G* m' E5 j# H8 ]% X+ @
No %显示标号, 由此可得最小割, 程序结束
8 \4 `2 p& v# _3 ^: j. `9 |' Y% f
- Z# Q5 m" t5 ^, b. [# F
* E0 X9 v' v6 h' h0 ~* p6 z0 s0 m 解最小费用流问题的迭代1 C- q' u0 g1 t! ?# V" U' c
( q; ^/ z3 U7 C; M% Q% Z0 ln=5;C=[0 15 16 0 0 " N# n" [9 Y8 X( n4 }" i( N }
0 0 0 13 14 0 h% B4 N0 m) D, S" `! [% `0 f! {
0 11 0 17 0 ' ~/ _$ m% k. o3 a( i) K
0 0 0 0 8 - d" U+ [+ n' z H! _
0 0 0 0 0]; %弧容量 ' x, q j, @$ r( L
b=[0 4 1 0 0 3 T# w$ t( Q S+ `: t& b, }: M
0 0 0 6 1 $ R4 ?0 O& V4 V4 W) R* q$ l
0 2 0 3 0 ' d* W, d: R2 K$ L7 `! x
0 0 0 0 2
- O, F2 i3 b4 d$ M6 z0 0 0 0 0]; %弧上单位流量的费用 ( Z! d4 p3 w4 f3 I# I
wf=0;wf0=Inf; %wf表示最大流量, wf0 表示预定的流量值
# Y6 r$ k: L5 ~; S! d0 H- xfor(i=1:n)for(j=1:n)f(i,j)=0;end;end %取初始可行流f为零流 ' G& z6 p Q% v# g
while(1) 4 E3 G; j6 n* c9 Y( p) N. w
for(i=1:n)for(j=1:n)if(j~=i)a(i,j)=Inf;end;end;end%构造有向赋权图 3 f8 I. _$ q; ?+ b/ [; ]
for(i=1:n)for(j=1:n)if(C(i,j)>0&f(i,j)==0)a(i,j)=b(i,j); 7 A9 ~% S0 r6 t
elseif(C(i,j)>0&f(i,j)==C(i,j))a(j,i)=-b(i,j);
6 A3 `% H5 B/ n& ^$ ? R elseif(C(i,j)>0)a(i,j)=b(i,j);a(j,i)=-b(i,j);end;end;end ( N( y3 J' i M9 ]1 V1 N
for(i=2:n)p(i)=Inf;s(i)=i;end %用Ford算法求最短路, 赋初值 & J& ]$ H* U N' g
for(k=1:n)pd=1; %求有向赋权图中vs到vt的最短路
9 @" D$ v# ~' e3 s" E for(i=2:n)for(j=1:n)if(p(i)>p(j)+a(j,i))p(i)=p(j)+a(j,i);s(i)=j;pd=0;end;end;end
+ ^# j1 c* p7 @. q! U: v# O1 | if(pd)break;end;end %求最短路的Ford算法结束
5 p1 K) u: o. M0 }! x3 i if(p(n)==Inf)break;end %不存在vs到vt的最短路, 算法终止. 注意在求最小费用最大流时构造有0 {" [, ]: k( j" N" W. f
向赋权图中不会含负权回路, 所以不会出现k=n / P, M$ j; ~) ^
dvt=Inf;t=n; %进入调整过程, dvt 表示调整量 ) e: w- F s; u( b1 b8 Q
while(1) %计算调整量
: j6 j8 }, ~5 g0 Z% U ^* |" z8 w if(a(s(t),t)>0)dvtt=C(s(t),t)-f(s(t),t); %前向弧调整量 * a1 o1 D8 w$ z
elseif(a(s(t),t)<0)dvtt=f(t,s(t));end %后向弧调整量
. \; ~# `4 g" o& E2 s; M if(dvt>dvtt)dvt=dvtt;end ; i$ r0 c4 N U. `6 _6 I& Y4 P
if(s(t)==1)break;end %当t的标号为vs时, 终止计算调整量
. Z7 _; G* M. b1 X; { [( L t=s(t);end %继续调整前一段弧上的流f
: O! |1 M, C' K2 @* ?7 M* w pd=0;if(wf+dvt>=wf0)dvt=wf0-wf;pd=1;end%如果最大流量大于或等于预定的流量值
7 c# K# V. r/ a. F+ Y; B8 I t=n;while(1) %调整过程 8 C* {4 k" C7 P& U9 r
if(a(s(t),t)>0)f(s(t),t)=f(s(t),t)+dvt; %前向弧调整 - K" \" V h! _% S6 B! z: r
elseif(a(s(t),t)<0)f(t,s(t))=f(t,s(t))-dvt;end %后向弧调整
5 n2 V0 }4 w/ U- ]" p if(s(t)==1)break;end %当t的标号为vs时, 终止调整过程 - Y# p" k: V) o3 D+ X
t=s(t);end
Y" C9 B( [$ ]0 X if(pd)break;end %如果最大流量达到预定的流量值 4 \$ [4 p' S* s! z6 k
wf=0; for(j=1:n)wf=wf+f(1,j);end;end %计算最大流量
$ c0 v9 O! A* `zwf=0;for(i=1:n)for(j=1:n)zwf=zwf+b(i,j)*f(i,j);end;end %计算最小费用 / K. ^, W u; S
f %显示最小费用最大流 ' E. X+ q5 _( u, ]+ L6 q
0 i c! A7 e& t1 m0 `8 P
图6-22 . G7 x0 n0 X8 C+ r
wf %显示最小费用最大流量
. v, N4 g6 n! N" E1 L; rzwf %显示最小费用, 程序结束
) y3 o! D& ?+ E% l $ l$ [4 A) Z1 `- p! I, T- R
9 T3 T5 w$ e0 D Dijkstra算法
5 D# B0 i7 Q9 gfunction [min,path]=dijkstra(w,start,terminal)
* s( ?& j1 q" J9 g2 r, g2 F0 A5 T* sn=size(w,1); H! k& ^* Y& w0 J
label(start)=0;
& f% [- U! E* N7 ]* w1 r$ Ef(start)=start;6 O# z8 S$ m/ k
for i=1:n
7 \/ \6 S! N/ T if i~=start' [# v# n+ D+ }8 `9 t$ q8 N: _
label(i)=inf;
1 i1 x; q, r. K* Lend
* L' A! P; a ~3 aend( M( h# F" U" D5 x8 Y
s(1)=start; g7 t2 T: M. d9 G8 l
u=start;
/ K( }0 T/ X4 K" q9 @while length(s)<n
' p* E( _- p B for i=1:n
' D' u% ?, ?) n. @ ins=0;4 i$ @9 \3 l9 }+ Z9 H* Z
for j=1:length(s)( i& r. i) ]% F4 f3 U8 t5 Y8 l
if i==s(j)! p, u- \/ t# ]; F6 \* U
ins=1;
7 E1 F" u3 z2 W% p end,/ w5 o1 \8 l: F; w
end
Z+ w, {. u0 K; T2 ]: o: ?" q if ins==0. I) P" c. d9 S* q1 H/ F
v=i;
1 C6 k4 j( H* k4 J' t1 U if label(v)>(label(u)+w(u,v))4 J* }3 w0 e7 ]- K$ R
label(v)=(label(u)+w(u,v)); f(v)=u;
# z9 m; R# j. C6 e5 X6 l end
3 i1 L/ _/ t& U9 H8 E; p2 m7 oend
& u/ r9 a* q. s; Send
* T5 @8 Z% ~. b: o8 w$ w# C; A$ |% av1=0;
9 R, q5 j5 s. H8 U) H% b2 \ k=inf;
! ~& Z* M# d4 Q: ~( b3 Y1 `' y for i=1:n+ z: s4 a. R! |7 s" U
ins=0;
, Z; A6 y+ N* `2 d for j=1:length(s)0 k$ y. D8 P/ U R0 j6 F8 z
if i==s(j). U- V4 T- B: f& b
ins=1;, v9 v7 n$ \" ^; L& A
end
4 s2 j6 Y$ O8 c: j& n; K end1 M% Q) H6 ?3 l
if ins==0
_6 @% d' {; d+ F5 H# k, v v=i;
, ]/ d8 j6 \( |! s5 t! U4 c; |, N* l if k>label(v) F9 M, y( g9 K! B8 ]
k=label(v); - F' G3 T, B, S7 Q6 B* u( ^( U: L
v1=v;4 W0 O5 q+ r$ ]
end' {- l1 }8 u& Y x w
end7 U3 a+ B$ M; S" A& w/ G% |+ g
end
4 k# ^! ^3 B# b! U7 Y s(length(s)+1)=v1; + Z, _) _: M- `* X
u=v1;7 x5 P* W6 {0 z% J2 S
end 3 ]. F& l+ j% M; @
min=label(terminal); path(1)=terminal;4 R7 c) J4 D D7 X' G
i=1; 0 Z* W* E9 S% N6 r/ |0 X
while path(i)~=start
( l0 m* o/ D+ y% B3 a% ^9 |% m m path(i+1)=f(path(i));3 s4 l3 ~. N- D/ n
i=i+1 ;- u- I$ g8 `5 a. r7 T8 O% ?$ ?
end
" L8 ]. r# e& k T* A path(i)=start;
2 r* U+ j1 f5 M& U: }$ ?2 e/ e7 FL=length(path);
% ~( B- l. p& ?- Tpath=path(L:-1:1);4 I) F7 S, P: I, ?! h: i2 q
Kruskal算法4 e& X3 w' N4 B
b=[1 1 1 2 2 3 3 4;2 4 5 3 5 4 5 5;8 1 5 6 7 9 10 3];# i1 ?9 _2 z7 n. o& i/ Q5 C+ i
[B,i]=sortrows(b',3); h* n5 X! B$ |* y, J. x; U- `
B=B’; 9 J. Z: ]- D" i0 a# L4 p6 I
m=size(b,2);4 f ?4 \7 a% l9 Q! C% T
n=5;1 S! {; I0 f5 h4 c4 k7 H
t=1:n; 3 C6 O% S1 _8 p; V. [7 I$ g ^! f
k=0; 0 |2 \+ U- m; \9 u4 o8 f
T=[ ]; 1 G. k$ ?# |+ y" C3 k. @8 \. v
c=0;9 `7 z4 F# E. f* U. c2 p: H- F# C
for i=1:m; M8 S! w2 l/ I$ B {1 V
if t(B(1,i))~=t(B(2,i))
- w9 s$ C: \( E; E& C, {: X k=k+1;
4 g; O4 |+ X+ Y6 OT(k,1:2)=B(1:2,i);
8 y& @) k) a* C) A0 b c=c+B(3,i), g5 a% S9 A! f7 g
tmin=min(t(B(1,i)),t(B(2,i)));- ^- ^, |! \* [, w) ?* F
tmax=max(t(B(1,i)),t(B(2,i)));
8 _- Z6 ?" ]) O) w+ r4 j+ }7 Y for j=1:n# J8 l( q, \/ N M
if t(j)==tmax
9 X6 b1 |# ?% t3 ~6 ^ t(j)=tmin;
# h7 J0 v7 {+ F$ [ end
?: V+ {6 R# |/ b7 D end
( b, z% M7 w; F1 h4 m end
/ V; y, E* u, }6 @) Vif k==n-1
9 Z+ T. G5 | c) x; A! d break ;4 N% m% L' a' S8 U1 n+ {
end: c W. D* b5 H0 m$ y7 W
end
: E- e( V1 P' J W, L: K, [8 ]# L
0 W/ s# Z7 L0 F |
zan
|