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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
    ( _. J4 A: N9 e- \1 q' q* m7 o2 ?$ L* j求两数的最大公约数 ( c2 ~* }1 a, E0 V# w: _! f5 Y
    function gcd(a,b:integer):integer;
    4 q- o; ^! }$ Z4 Ibegin 9 ]7 {/ \6 ?: y0 u) B
    if b=0 then gcd:=a
    6 o. F" v% K# t$ R) M7 t' i8 eelse gcd:=gcd (b,a mod b); + R7 n" d+ E0 ?
    end ; ( I! r* \) X" P  A- D
    ' f- V, m1 w  m! z( ~6 }
    求两数的最小公倍数
    2 {$ }& \  d/ w  c! Q' A8 Ufunction lcm(a,b:integer):integer; 8 `( a) x0 e! `# T2 c1 U$ u/ E8 U
    begin
    2 m: O& p$ p# m+ sif a< b then swap(a,b);
    + F$ x+ o: U% r: O: M: d, f: Ylcm:=a;
    3 N' }, b6 [) cwhile lcm mod b >0 do inc(lcm,a); / ~8 k* l8 n" L3 f2 {" N6 _
    end;
    # g6 w0 F4 k1 g5 A6 P6 j4 E/ m5 g3 i5 s8 O% g; q0 T
    素数的求法
    ! Y- p5 }' H+ k) b* _0 JA.小范围内判断一个数是否为质数: ; b# t* c" {3 K! G
    function prime (n: integer): Boolean;
    0 x0 H" Z5 x8 q8 c! U, kvar I: integer;
    2 s& L; L/ N6 G) q* i/ Zbegin
      P! C1 v  H% `1 Wfor I:=2 to trunc(sqrt(n)) do
    3 m0 v7 T1 g; B' fif n mod I=0 then . f( q2 R( F) m( e3 P
    begin
    2 W" C4 o) C" ]9 I: g8 r' Rprime:=false; exit;
    4 q' O9 ?, }9 b) J$ R7 I. uend;
    6 p$ Z( }; d: h* B+ ^+ F; \prime:=true;
    ) ~) A$ r, P( f( A$ U. E6 eend;
    , ]) @; v+ F: G3 {6 w6 G
    - {- Y: g! [' ?8 \) k8 [' {7 kB.判断longint范围内的数是否为素数(包含求50000以内的素数表): . K' o( D0 _& |5 h% U* g
    procedure getprime; ' u* X7 A* H! E! }. d
    var
    : m1 u. W8 G; W. \2 C5 |& c( U" qi,j:longint;
    + Z8 M& K% k" _' k& n, E" ]( Mp:array[1..50000] of boolean; 1 u, k6 i( G2 Q2 l: Q! ~
    begin
    ' o; ^, l: o- e0 y/ I, o5 hfillchar(p,sizeof(p),true);
    : d$ D7 T) ^( f' m2 ^  Pp[1]:=false; * o9 r) U6 H) _4 @% @0 D+ W* x
    i:=2;
    3 N3 N+ A! e  d( l& e- Gwhile i< 50000 do ) v+ l6 w4 q/ J) Z3 U% V3 j/ l
    begin
    $ `9 t  `7 z, B, `5 Qif p then
    : l+ ^! X5 k8 V" T3 E/ `3 `! B7 ?1 vbegin $ K6 t1 X) t! ]  w
    j:=i*2;
    $ o! H) j6 O$ l4 E* wwhile j< 50000 do
    ; f% y$ G% N$ {  _begin ; X0 g2 c3 |3 c) y( K4 T
    p[j]:=false; 3 Q' x$ x" x/ \" r# d2 ^. j
    inc(j,i);
    & J8 V# T- k" M( aend;
    + J* @0 W+ O6 a, E0 uend; # [' E; O/ ]' e' k$ j- z
    inc(i);
    , u  R0 X2 T. ]# ~: E2 bend;
    ; J, m9 M1 h3 c3 f/ Xl:=0;
    - C3 E, W  T# d! T5 A3 \: `' v3 Tfor i:=1 to 50000 do
    5 m% _9 _( A0 _4 t+ m# h+ }if p then 8 N, N6 }  b( v6 L) O% r8 V# x
    begin
    , r9 F0 o1 L0 ~6 A5 Kinc(l);
    4 P2 J+ N3 \6 f& f$ \pr[l]:=i;
    6 S$ b  o+ @. M0 D  Jend;
    $ |! y3 V5 C6 e8 xend;{getprime} ( J3 q0 i+ g0 t( ?" _
    function prime(x:longint):integer;
    , A1 s; L% j1 |' tvar i:integer; ' h* A4 ^/ X, _" z% j8 K$ g
    begin 5 D) l" O8 A# \4 _+ d
    prime:=false; 0 w& D7 X6 W6 @+ R
    for i:=1 to l do
    & [* ^% \2 L- X! o. F0 M( X% eif pr >=x then break " {! s; `: |: K! N! X4 u
    else if x mod pr=0 then exit;
    ! F: E2 F$ J" @prime:=true;
    $ o$ f( v% ~* Z3 `% l* eend;{prime} 5 t% M" B) C( K- G3 e
    , r/ {0 ^$ Q2 [( B
    2. 3 w5 }* O& g0 o# b
    ( [& C! L8 z' C1 V
    3.
      o5 b) B& ?( B4 r, a: I6 {" x/ u% I
    1 B8 D/ b+ \& U% T5 x4.求最小生成树
    & W" B) E. S. T! `4 {" I  w  dA.Prim算法:
    ( r8 D+ v9 V7 n1 a/ Yprocedure prim(v0:integer); 1 p1 {8 l: @, F! A* [
    var 9 o/ x# [3 o% J+ y2 f& ?' X
    lowcost,closest:array[1..maxn] of integer;
    2 g! S+ {# z) l  o# o/ Li,j,k,min:integer; 8 C' ]! F& T4 P9 Z+ L1 W
    begin
    ! |& W7 s2 g- R7 ]& ofor i:=1 to n do
    4 x1 ]0 l1 o' D6 \  Wbegin
    1 ~& \: e& z; ~2 d0 l3 Q2 _- N5 a' jlowcost:=cost[v0,i];
    * c! i4 V! {. _/ n( r- m5 w" Qclosest:=v0;
    ) H5 e- n) }9 Gend; # C: w& E; i$ Q1 z
    for i:=1 to n-1 do
    / N9 c/ y6 j4 d$ Pbegin
    : @- q8 a' R& z/ y3 ?/ @{寻找离生成树最近的未加入顶点k} % e/ s) y0 i! H: C5 T' N$ K1 O
    min:=maxlongint; . Y) w4 b8 s$ F4 a
    for j:=1 to n do
    4 s1 N* p' ^# H$ cif (lowcost[j]< min) and (lowcost[j]< >0) then
    ; B' ?' f0 t* {2 zbegin
    3 G4 V; W) j8 m# n# Y/ vmin:=lowcost[j]; 3 j6 \# _5 `8 i. y4 q9 `
    k:=j;
    - b6 i! ?7 e& @+ [( s- e* C8 Xend; ) x  O, S* ~- z- c0 {9 W
    lowcost[k]:=0; {将顶点k加入生成树} 1 [' J% T& s: P- f; `9 ^
    {生成树中增加一条新的边k到closest[k]}
    9 ~4 a8 G1 I. f  ^$ z! k{修正各点的lowcost和closest值}
    1 w6 h. q8 {$ M' o* ]# Ifor j:=1 to n do
    : N: _$ O* s( X5 h1 h; A/ qif cost[k,j]< lwocost[j] then / ?8 Y, \6 _' R
    begin # R, |9 @- j6 h  x+ O+ f
    lowcost[j]:=cost[k,j]; % @1 H# r/ `. q' l) C/ ]
    closest[j]:=k; * C0 u3 R5 l0 `: W5 c
    end; 5 S6 U9 g% R3 w; D4 A4 L, Z
    end; : V( L" G& u! Q3 Z+ O: ]7 D
    end;{prim}
    # w$ }" W' h0 c# k8 fB.Kruskal算法:(贪心)
    3 Z7 w. D1 `  X& N: Z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。 3 x6 D2 O! ~# Z4 B& [
    function find(v:integer):integer; {返回顶点v所在的集合}
    + X! O# t! C/ R( R8 D) G3 |# n6 ]var i:integer; 3 u5 B" r( R! O, j9 d
    begin
    2 i+ F* N7 R# k4 Ni:=1;
    0 C7 W2 |: T( k8 rwhile (i< =n) and (not v in vset) do inc(i);
    2 Y$ R! p" ]* C7 W, p" jif i< =n then find:=i
    % s' _: W* f4 K+ @/ Z. I" oelse find:=0; 6 S  r7 h, X9 U& V2 B! L
    end; / }* c: |! d& }8 [" r$ u- ?
    procedure kruskal;
    0 f! d/ s- N: \/ @% C0 Evar
    ( [! }8 ^( f( t( Ztot,i,j:integer;
    2 m( }* h: X2 cbegin ) [! s" _% ^* w& L. {7 V- C* B
    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, Z# K  j) o) b( y' Xp:=n-1; q:=1; tot:=0; {p为尚待加入的边数,q为边集指针}
    5 p6 n- g& l8 h- Q+ q( D8 X5 \sort;
    # w! u+ w" ?- Z{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}
    7 |# b0 E6 r' o8 |  s+ `while p >0 do
    : T8 O; z5 q- L9 D' J9 t- ~begin
    : }5 J, I" o6 T9 O5 {1 M* p) mi:=find(e[q].v1);j:=find(e[q].v2); # }3 _5 n9 g9 A* @7 F4 z
    if i< >j then 9 m  o6 _# b6 |( w+ u, `
    begin
    ( q- P0 J+ |' n/ `6 f- {inc(tot,e[q].len); ; v/ d# R7 |5 w) U
    vset:=vset+vset[j];vset[j]:=[];
      v/ p* G. c/ fdec(p); $ U3 e  ~, j0 O+ s5 }4 `
    end; 1 u1 J6 x1 T1 }2 Y3 G7 [  r& Z
    inc(q); " Y" C. X3 u& g; F( u6 }* V4 u; n7 Y) K
    end; # _* F7 n3 Z& [8 X( J, |
    writeln(tot);
    % l" Y9 x+ F( r' K# d) oend;
    . e1 U1 a+ f$ n% C3 U9 `' A& S; h5 K4 ?5 O) y3 h6 _* r2 O+ g9 `
    5.最短路径
    9 W/ O- `3 T6 h7 j- h+ X7 r) EA.标号法求解单源点最短路径:
    : F8 x8 Q8 u, I4 wvar ( e* E/ v* R' \1 J
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; * Q( z. i' U% L6 H8 T  U
    b:array[1..maxn] of integer; {b指顶点i到源点的最短路径}
    % }. g9 O2 s- u! D4 [+ Omark:array[1..maxn] of boolean; # D5 u9 G0 [% s7 K2 _8 K4 ~" j. Y
    0 i2 g2 @2 n; \. O
    procedure bhf; 3 j* Z; S3 J; d5 W3 t. ?& m/ a% x
    var
    - g$ h2 K8 y" V& s8 E$ u2 qbest,best_j:integer;
    # \) ]) [9 x8 o) b$ K5 J. d3 Nbegin 7 l$ J9 o- ?: M1 D& X* Q
    fillchar(mark,sizeof(mark),false); & u& Y. m# Z* Y, P' o! U& t
    mark[1]:=true; b[1]:=0;{1为源点}
    , w' b: _/ N) `. ?" a8 z; orepeat
    ' {" C3 H& x1 o8 |best:=0; " y( ?% x# d% s2 r# K. o% D  `
    for i:=1 to n do 3 F% W" ^$ K/ C7 {9 A5 }* P
    If mark then {对每一个已计算出最短路径的点}
    ! @: w5 ^* [) Z) Z( Nfor j:=1 to n do 3 h9 V+ L  N0 b% z9 ^. ~
    if (not mark[j]) and (a[i,j] >0) then
    # V: I. }" E0 |if (best=0) or (b+a[i,j]< best) then
    9 I% M& `) t+ j" w& Q% g3 zbegin
    5 z6 g, ~  {7 W( j4 y8 M! ~1 `2 pbest:=b+a[i,j]; best_j:=j;
    # C! \3 i5 P. g; J: l( D  G/ a2 aend; ; ~+ v# u2 b2 C, B4 t( u. B6 W
    if best >0 then
    ' T  J; m/ p7 f8 L" N" hbegin * u1 S) U# z( z: h7 t/ k" q1 E
    b[best_j]:=best;mark[best_j]:=true; $ h. ?) T3 _# Y' C8 j  W
    end;
      C& S8 i. w" ?: p! O: N. kuntil best=0;
    6 R9 N3 \  H6 D, Y  N  jend;{bhf}
    2 l+ W. h, C& I* t0 e0 W
    # G' l! G& n/ G: E3 t) yB.Floyed算法求解所有顶点对之间的最短路径:
    6 ~/ L" |; M4 {& f8 ?procedure floyed; / s4 f! q: {, P# r
    begin / L* y. e# T& H$ D* d
    for I:=1 to n do
    % Y0 b& f5 o4 \* y" s8 }for j:=1 to n do
    3 x  w0 p) o) [5 G. k$ Z) j3 Iif a[I,j] >0 then p[I,j]:=I else p[I,j]:=0;
    8 i; C' Q* m; s) r3 K{p[I,j]表示I到j的最短路径上j的前驱结点}
    1 h, C; o7 M0 `- Vfor k:=1 to n do {枚举中间结点}
    ; a) s6 J" g; b* B3 n; D) K% u5 afor i:=1 to n do
    4 K: ]8 ~4 v% U0 e9 Bfor j:=1 to n do
    $ Y9 ~% r* D1 `* p3 y  C4 cif a[i,k]+a[j,k]< a[i,j] then & f9 a# ]8 S4 A, J/ b9 G/ H( p
    begin 6 v! p" G/ ]7 N
    a[i,j]:=a[i,k]+a[k,j]; 7 V9 a" H  f! h" d
    p[I,j]:=p[k,j]; . Q" {1 u( e# A
    end;
    ' o% @3 e+ h' u! T/ O8 Vend;
    2 }" J% _4 ?$ c& y" ~6 g% jC. Dijkstra 算法:
    5 Q" y4 W+ l" o1 ?8 o/ T7 V类似标号法,本质为贪心算法。
    % {0 w' l! Y% o0 v- B. Q3 xvar 6 ~  Q, F/ Q- @! A9 c. w
    a:array[1..maxn,1..maxn] of integer; & f2 {% O+ E3 O) t! ?  ]
    b,pre:array[1..maxn] of integer; {pre指最短路径上I的前驱结点}
    / s. t5 A4 ^% E0 w0 I, Vmark:array[1..maxn] of boolean;
    * I. i8 z: f0 z: ?1 q" `procedure dijkstra(v0:integer);
    $ A# `) z6 k' O' A+ C) N4 Lbegin
    - M$ N. k% S% r; l: I. i$ mfillchar(mark,sizeof(mark),false); 1 r: F1 q4 K+ |% F. q5 k$ j
    for i:=1 to n do
    ' i! b+ b- N* |begin
    1 P* [5 H0 W/ C8 c' Nd:=a[v0,i]; 9 T' ~/ y, `0 j. u1 {6 D
    if d< >0 then pre:=v0 else pre:=0;
    + _3 a6 G+ M6 L- ~end;
    4 n3 a0 E2 n# `, {mark[v0]:=true;
    % [+ {- K/ J8 U* `- m1 erepeat {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} ! S. B  [, m/ c3 j# Q, D) _
    min:=maxint; u:=0; {u记录离1集合最近的结点} ( y1 c" \3 x. I  K# O' m0 S
    for i:=1 to n do 8 G1 `) z4 I: n6 Q- K! a
    if (not mark) and (d< min) then
    4 v. o, y: e' Q4 m3 b- abegin % a/ o* B, @5 d
    u:=i; min:=d;
    ' e. u  D8 Z6 S& \! M+ ^$ ~end;
    $ J: k+ Q; N1 c8 ]0 M4 Q+ qif u< >0 then
    ' m: I- G* e: a! m# wbegin + x. s/ U# I7 W8 n
    mark:=true;
    & Z( j, Z6 g2 F  m. e  ?: Sfor i:=1 to n do
    0 j6 K9 j5 }* W- S1 ?2 Z2 U* Eif (not mark) and (a[u,i]+d< d) then 3 u% o0 J$ \2 t8 o
    begin ' H; U5 f: r$ ]- n* P% K6 @2 z
    d:=a[u,i]+d; 1 Q2 C9 l3 r, R" U
    pre:=u; + e" E$ p$ y2 @! m3 ?; o6 A  M
    end; ) V2 R3 [9 }, S
    end;
    ; ?. J5 W# W6 h. z7 Wuntil u=0;   s2 g+ J. B7 Y, A' F# ]$ v
    end; # Q- n9 D0 d" m; @) V
    D.计算图的传递闭包 1 J% T1 h, a1 ?/ D7 z$ c
    Procedure Longlink;
    . @9 H1 V' t/ g+ _: xVar : s6 L9 G  z- K+ [# R' E; Z/ e
    T:array[1..maxn,1..maxn] of boolean; $ o  G6 j5 v7 X; N% @) w5 N
    Begin 6 y# X7 ?0 H- W% H! @
    Fillchar(t,sizeof(t),false); * D$ z- I% |, n& K4 g5 J2 C' Q
    For k:=1 to n do
    $ b$ W5 T$ c# S: aFor I:=1 to n do * I# u4 ^6 ^- T6 C
    For j:=1 to n do / p# t' h8 p1 }# y  n
    T[I,j]:=t[I,j] or (t[I,k] and t[k,j]);
    3 v+ i# R/ _* x/ m' M# ~. LEnd;9 p9 q* C) W9 c) z5 B$ s) \
    6 L# G4 P+ J' N4 d* n% g

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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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