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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:
) b/ v% l3 t# O0 B, ]( C4 Y* w, t5 u, h4 L
1.初始化参数和邻接矩阵 A:
% c8 i' K5 U, T/ B6 J+ s: d* h2.m 表示 X 中的元素数量,n 表示 Y 中的元素数量。1 X  X3 }* L) b  z9 J4 H  R
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。# c! F' n( w: d8 ~! |
4.初始化匹配矩阵 M:
% C" u+ Z/ x! C7 G6 c- t5.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。2 U6 [$ ?# b$ F1 B, K
6.求初始匹配 M:% m: {0 @# G5 q! s9 k
7.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。
# n8 t5 v$ z5 B! V+ ]  ]8.匈牙利算法主循环:
) n+ Z5 `+ h5 c- w9.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。. o+ T. |4 B2 {  y# w
10.标号法:0 i% m& L6 ~6 \
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。
) Z) r: E4 ?! B" O5 K% S' Y12.增广路径的查找:+ t' B* ?4 r+ g
13.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。; |1 M4 F3 n9 N2 \) g% o
14.匹配矩阵的更新:
  j# P- H$ a/ y( P7 |/ s15.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。: G1 g$ d; |# r, X; [
16.主循环终止条件:. n& x* _  g3 T( r1 B
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。
4 P  S' a1 p+ r: b' h9 |" O  M3 t
6 ~  @, C) Z) ^( n' h+ K# 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。
) j. m; n9 ]' k5 U* V7 d
( H* I( N( Z8 D
, ^3 H3 H" {* X' A3 O3 D+ s( M+ `' z$ T9 t- J" j

- E2 t& F  x3 K" M4 E

Hungarian.m

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