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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 4 U: h! [9 i6 y) V. Y% y
    求两数的最大公约数 $ @0 l1 G# w7 G8 v1 {, P$ K2 }
    function gcd(a,b:integer):integer;
    6 W. e6 r& L; Y# O$ g  Wbegin 3 ~; E4 R4 n, W3 R" h1 ]
    if b=0 then gcd:=a 8 V+ z& N/ V/ J; I- l7 w2 W
    else gcd:=gcd (b,a mod b);
    0 b6 O& U! Y! |/ fend ; ; ]6 f/ i9 [! ]7 r

    # G$ c& H% G" I, h& M) ?* D求两数的最小公倍数
    1 F+ I( t0 I3 v( x2 W# F% @$ ?  bfunction lcm(a,b:integer):integer; ) c: _% N& i' G
    begin
    ; A0 a9 m) B6 I  l* B; i5 Cif a< b then swap(a,b);
    / Q5 v/ G" b! \  ^lcm:=a;
    ! s2 a8 |) O' \8 l& p: o6 Iwhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a); , i! ~) F/ }1 C; X
    end; ' s, ^1 P1 Q, g+ `' c

    ! a5 L6 b( i% R' W; y9 q素数的求法 : o  R  P1 O0 K
    A.小范围内判断一个数是否为质数:
    " f; Z- W$ p/ `. [- S3 ?) Tfunction prime (n: integer): Boolean;
    8 v; c) {& y# Q! E4 @4 V5 Lvar I: integer; , V/ n0 r2 E( i& P% C
    begin 0 j- N  ^3 b  E& Q% `$ m/ v
    for I:=2 to trunc(sqrt(n)) do 1 R' E* N. P6 a* H
    if n mod I=0 then $ Q6 m6 B( \7 g; Z
    begin   A' B/ C- F% A( e% Z, o
    prime:=false; exit;
    * _  L* M1 L) R# R& Uend; ! L8 W3 `. c3 _! B- m
    prime:=true;
    $ A$ }) C$ @# K4 Z: Oend; % e3 e8 F# H; w) t7 K

    0 G* p( Q% n2 z$ G& c6 qB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): 7 L) \. H3 I0 k/ c
    procedure getprime;
    ! P' D8 B' G2 i0 l; U$ evar 8 k9 i: s7 T! i' x0 ^
    i,j:longint;
    : n, ]* u! Z5 u( s! Np:array[1..50000] of boolean;
    % o. _$ b$ n8 W  v$ ?3 Dbegin
    6 y# L4 J. F' C6 Nfillchar(p,sizeof(p),true);
    5 u  k, E4 ^' s% Ep[1]:=false;
    0 g1 I$ C1 L0 C7 Y7 ^0 Fi:=2; 5 r3 r% P+ }: C0 P! c& A' t
    while i< 50000 do
    ) x9 M4 u- f6 e. N; ^begin
    ' l: Z2 N' k8 B" q2 r' ^  Sif p then 6 @2 s, A* W, r3 c) c
    begin # Q& k1 H# o$ ?1 p
    j:=i*2; ! [3 n  c% C& o1 `' O0 P4 U  Z$ A
    while j< 50000 do : ^8 P8 _* f7 c3 Z9 K! P
    begin - D$ a7 C8 x! i" A& d+ Z
    p[j]:=false;
    ) K0 V# t9 E( V* c( Winc(j,i); 4 s% z3 g' i3 }
    end;
    ; L4 H7 P& @9 q" nend; # ?% s5 c, G3 x' Z- e
    inc(i);
    . X) t1 I! P* R; V3 o8 Uend; $ V0 ]8 `9 L! \
    l:=0;
    $ f6 E" B8 B: i8 c$ M" t# lfor i:=1 to 50000 do
      b) j1 D8 Y; p: Fif p then ' j  F$ }3 a! B2 b
    begin ) f( Z" p3 p' f
    inc(l);
    & ?, \( l/ `+ C! D- x& j) Fpr[l]:=i; - j1 ^- @* _) ~+ J5 e) v; Y
    end;
    / v. k& B* e# q3 w2 lend;{getprime} 0 L  T. ?6 M3 `( Z
    function prime(x:longint):integer;
    & Q3 O& s# a0 ?) \var i:integer; : w1 G3 r) u$ X6 U! K: Q
    begin
    9 D6 Z: x: Z' X' j5 S0 V5 y% [1 Fprime:=false;
    0 j3 z. I+ s+ c: [1 b8 [% [for i:=1 to l do
    ' @* I" s" i! y' g) x: n$ [# Pif pr >=x then break / x+ g6 c+ s# y6 X/ [- p0 r2 t9 F
    else if x mod pr=0 then exit;   e9 k) O9 h& o/ G4 N+ F
    prime:=true; ! c) w* y7 p  ]  `
    end;{prime} : M' v$ w, P* C8 B
    1 t0 b3 I- f- Z4 Q+ E
    2. ' L2 V9 Q  }% @
    * E1 r2 [5 W5 ]2 u/ _4 P
    3.
    $ N% [/ N* ^) P
    6 N9 M3 [$ p' e& u+ ^  Z4.求最小生成树
    1 G/ c+ {; y- O* X/ z% O. _3 {A.Prim算法:
      H: v% I% F% z+ Oprocedure prim(v0:integer);
      s1 |' {- [7 N( x  |% B$ xvar
    . O0 p; t$ D! ], Flowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    . S) r6 r; n/ c* Xi,j,k,min:integer; 4 J5 W4 ~9 h9 f& s% t2 `4 W
    begin 8 S& w" H3 n0 T/ E5 X1 v) {) X
    for i:=1 to n do
    + F8 C4 T/ s; y% jbegin # I, p$ L$ M% W7 S8 E, q
    lowcost:=cost[v0,i]; & Y8 c: \2 a. m0 m% z1 K( {
    closest:=v0;
    1 E7 F+ L7 j9 S' F7 _2 K) kend; $ H) v$ q' f( ~, \
    for i:=1 to n-1 do $ E2 p( {! }) ?9 s: \$ S6 _
    begin
    / r) f: N' n: E; o1 q2 G{寻找离生成树最近的未加入顶点k}
    / t2 u4 o- u) j2 H' fmin:=maxlongint; 9 u  k1 X( x& w' Z1 A2 @
    for j:=1 to n do
    + r7 Z' q( m  |* ?2 I9 o4 C+ Hif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then 7 f: r: p" P8 Q+ l' w
    begin # {1 [  U+ Z% C5 T
    min:=lowcost[j];
    & z$ B9 V* C) q4 r0 Y. T6 Yk:=j; ) }* W5 E; r1 f# _( r2 ~4 M# H/ K% E
    end;
    % m1 H/ S* N, p! y5 f0 E( ~7 hlowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树} , z# Z) U! F7 f5 N
    {生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
    ' H" Q9 l) P, M1 S+ R! c0 p8 m7 s{修正各点的lowcost和closest值} ( {$ v) q, O. P4 T2 ^
    for j:=1 to n do
    2 t- r" S$ Z* F8 Rif cost[k,j]< lwocost[j] then % S% W# m$ \7 x& t% y+ L
    begin
    5 J# T; Q: |8 f2 R3 Jlowcost[j]:=cost[k,j];
    ! q6 f6 R% X8 |8 }5 z$ p) Qclosest[j]:=k;
    # F7 V1 F2 v& Y+ O: h* {9 I  I2 S5 Pend; 5 K, `! Y/ y% R7 Y9 {# k
    end; 5 j4 F' n/ N5 v9 v
    end;{prim}
    * X: V8 u' K& d* r& Z- QB.Kruskal算法:(贪心) 8 r! R5 z7 ?' m+ A% 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。 1 m6 n8 v$ K( Y  I, F4 h/ G. Z
    function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合} 3 i$ F2 o8 G% z) P
    var i:integer; . E8 }7 \. x( q8 d9 g& a
    begin
    4 ]9 Z5 G9 A) n& t. |# V" Ni:=1; * u9 N- {5 x( [1 @/ ~1 u
    while (i< =n) and (not v in vset) do inc(i); ; r; L- r% e, l0 {
    if i< =n then find:=i ; C  w+ T/ w( U7 Z( D; g
    else find:=0;
    ) n7 M# E1 u% k6 x- _end;
    7 C( e4 b3 j' Q: Hprocedure kruskal; 4 P  H1 V0 ?( _% E4 \
    var ) p3 |) [# q, r( u, e
    tot,i,j:integer; 1 \  s9 ]7 O+ O$ a5 o
    begin 7 R( ^3 e8 ^5 {: S8 Z' s$ U
    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}
    8 c& V6 W' f* c% b- Kp:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
    4 j' C2 Z  ^% X0 H, fsort; * W. J6 D4 i" a& x5 o
    {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} ) \+ X, j: D- l' K& ^! _$ [
    while p >0 do
    ; p% i! ?( a9 Ubegin ( ?; `% @8 v" O; F  w3 E- ^
    i:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2);
    7 }8 _9 e$ [. vif i< >j then
    ' v7 R- H: T2 _3 Mbegin
    4 H! k& g7 S" a4 e: ~1 uinc(tot,e[q].len); 1 R. U" R/ `, j
    vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[]; : m2 c. ~5 ?+ u0 }; c% \( Z
    dec(p);
    % p- D* P- G6 s7 P( f2 B6 ^end; / u$ j: B+ r4 x1 L2 V+ @0 a
    inc(q);
    : o, F& T5 u5 U% K% q/ send;
    . F# K" E( e% }writeln(tot); 6 e" P- p7 r8 }8 @; z
    end;
    ! y, x% O4 n8 F/ d& w3 C0 K0 X# `6 S$ K
    5.最短路径
    , @9 W" \  ?3 J! b* i. XA.标号法求解单源点最短路径:
      m2 M' B% g2 C% B# b: M3 ~var
    & o1 ?& X$ V3 t+ n" e# Ra:array[1..maxn,1..maxn] of integer; # d2 y/ v) p# ~8 v+ F# H# h
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径} $ p" ]% K3 T3 ]5 x
    mark:array[1..maxn] of boolean; & M' `; i* l+ i* S" ?5 l

    ! y1 ]; w' u' @4 g7 B) Y: a; fprocedure bhf;
    & F5 j' |5 m& i& D0 c9 a4 O7 [4 hvar
    ) f0 X  u5 ~6 g* h# w7 u3 Q4 qbest,best_j:integer;
    3 m  }7 R1 B+ W4 k1 j. }3 ]8 C% n  wbegin
    ; m: J* d; ]! c8 [  {, [, X- Afillchar(mark,sizeof(mark),false);
    9 b- Q4 f5 k2 G# N- k: Mmark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
    6 {0 n4 @3 ?# e& f" @- ~5 ?" Vrepeat
    - S% p0 R8 ^' n5 e; f+ Jbest:=0; 6 _! o8 W  W1 |, G* S' D6 a
    for i:=1 to n do
    ! j$ R4 m/ v; H- O' C' UIf mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
    ; ]- B8 h0 j' B: Lfor j:=1 to n do 7 F$ g( G: z3 v. |8 [/ @  @9 g
    if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then & E+ i' P. ?  ~0 Z+ J# a3 m# ^
    if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    ; h! `. U7 i2 _# N' Fbegin
    ' a( e- a1 G4 D: h' a# rbest:=b+a[i,j]; best_j:=j; + b9 O7 A3 Z1 h3 [, @5 O% o$ z' n
    end; 8 o: h3 O8 w) e7 `; v
    if best >0 then
    7 w# t6 j$ c% {  jbegin
    # P. e( n6 B. Gb[best_j]:=best;mark[best_j]:=true;
    + G, a, o# \* y7 j" Y( f3 n1 Fend;
    " Z  L; T; b3 @# G# euntil best=0;
    . ^8 X0 \  w% p( A  e+ w/ F& P4 Oend;{bhf} 4 A/ H* k! _: ?1 l% ~, }" Y# r, k
    ! Z0 X% k5 }0 k- v5 C
    B.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
    & w$ K4 l5 M, y$ Qprocedure floyed;
    / N% y' Y. u# Fbegin
    - D# Y9 V2 _) {for I:=1 to n do
    % R* M7 a7 u2 I/ s$ }, ?! \- _! ]for j:=1 to n do 8 b' @+ c5 i& o4 s3 K$ F) T
    if a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0; / N0 N# k+ V/ ]0 J4 Q, l1 j
    {p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点} " {: |7 Q- S7 M* A- Q$ G# L
    for k:=1 to n do {枚举中间结点} - m$ q8 {; j% K/ [, G+ [0 s+ F( z
    for i:=1 to n do ; Y- N6 }* {8 S- P
    for j:=1 to n do 8 d" @% G8 i7 @" n
    if a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then   b6 K' L- T! s# |" S* l& q. v
    begin
    6 z1 i2 H+ o5 g" V& ka[i,j]:=a[i,k]+a[k,j];
    ) f7 t9 X; F( S3 n) T1 F: M8 np[I,j]:=p[k,j];
    0 P: |, R1 o6 r: R& {7 f9 R: l8 Fend;
    1 K5 Y3 J1 K; @3 k- {) X) yend; $ k# D1 X- w: f) Y6 P# d- h; R0 p
    C. Dijkstra 算法: # @* X' V% H& B% R
    类似标号法,本质为贪心算法。
    . L' F2 c1 I  u+ \, vvar 6 F; _8 F0 D2 J( V( p
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; $ Z( U7 p+ P9 F
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
    ( X& G5 ?' m, ]( p- b' Smark:array[1..maxn] of boolean;
    , c# H- o$ q: R4 V  b7 Jprocedure dijkstra(v0:integer);
    ( |; m5 U) b6 M7 c$ J4 ?/ lbegin
    - U6 h  V  o8 gfillchar(mark,sizeof(mark),false);
    - v8 J& A' u. S$ |( t. D4 j/ ]for i:=1 to n do
    - B7 |0 Q* v. @- Z0 Hbegin
    ; g; K! z. f) L2 ]d:=a[v0,i]; + d3 m8 I( D/ @0 ^% r; _2 N4 T
    if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    3 L! v: _- ~* J# C: H) Gend; $ v1 H; B" m" z# I7 A
    mark[v0]:=true;
    : H: f  _* V, Lrepeat {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}
    8 g6 `: p  }4 k3 Gmin:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点} 8 q+ y9 _! p) Q  g' N' ~
    for i:=1 to n do 3 {$ z* C, J- E! i( G- X+ b1 T
    if (not mark) and (d< min) then / A" k$ P7 g+ {3 r" P4 y- F( s. `
    begin
    $ {( Y7 F8 ?" |  t5 F6 K- J/ Pu:=i; min:=d; & b3 H% `5 F/ m9 J* A
    end; - k; b. O+ _% Y2 w6 V9 f9 u
    if u< >0 then ; \* A+ m2 @4 H/ s& {
    begin 8 Q/ p0 y  a$ l: _
    mark:=true; 7 H+ O$ L% T; d3 `8 G
    for i:=1 to n do   O4 J( z1 o4 G0 U9 w7 h/ h" T4 _
    if (not mark) and (a[u,i]+d< d) then
    # h" R5 [  u: j! g6 z+ o9 bbegin . V- |) q- C3 i6 h7 d
    d:=a[u,i]+d; ) U' P& P  E  ?1 |
    pre:=u;
    ) B& y$ \; d- B& O3 w4 s/ Zend;
    : @* h" _0 r5 d7 |) Pend; 3 b+ ~; Z  k1 h2 \, U
    until u=0;
    ! X; y* H7 ]8 ?5 m0 I6 G+ m# O: }end;
    % G3 \, U( P  q9 A+ xD.计算图的传递闭包
    ( H* l' u: i7 j; j  R3 L' oProcedure Longlink;
    0 N6 u# `3 c4 J" b0 C1 E, |Var
      e8 r, A; t% {, U4 O% YT:array[1..maxn,1..maxn] of boolean;
    . }4 P% Z0 k/ V, d0 c: KBegin 0 h) }5 B' p; Q% E
    Fillchar(t,sizeof(t),false);
    / b+ h8 k3 H( R+ H: C. T4 n; xFor k:=1 to n do
    ) F- J6 `4 _+ ~8 m/ wFor I:=1 to n do ; o; U/ h! L; @1 V; t
    For j:=1 to n do
    3 a9 Q+ H% A& X& n! iT[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
      J3 [4 }7 e/ z. N0 r0 r/ [End;
    5 b9 ?% M* i( a+ u' p" C, b
    # K& d- Y# z7 ]: p

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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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