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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:* O' T  ?" o! u4 o

5 R2 V. N& n2 y9 K1.初始化参数和邻接矩阵 A:
$ O0 M4 d" X0 n! V  b& j  [; k* C2 v2.m 表示 X 中的元素数量,n 表示 Y 中的元素数量。) S; b( v  {* h
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。; J$ K6 b7 B1 m
4.初始化匹配矩阵 M:
' J  g# ^# Q5 q7 o: W) _5.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。# @; h# U! p" d! i
6.求初始匹配 M:, j- y& H9 n6 d  D# h2 z
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。
$ w6 U! `4 ^, r: Y  p: j9 D8.匈牙利算法主循环:& _) U4 z8 C, a! w( z& W5 u% Z
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。# |" X% S& d, F4 F- i, N" p) y$ ?
10.标号法:0 F) T7 A( i: ~8 W$ n6 f
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。6 L) _$ L3 |' E6 I8 E
12.增广路径的查找:4 |2 Z/ k( d9 }- P8 o
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。9 ?  T- S& t# K& h/ S2 M
14.匹配矩阵的更新:4 W/ I: B7 @8 r/ n# s0 n
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。
$ Z' {8 l7 p, ~1 q* t! \' p16.主循环终止条件:
3 Z# W1 `1 q2 ]+ N& ^, V9 o& e/ B17.当无法找到增广路径时,终止主循环,输出最大匹配矩阵 M。
  s; o' c# x7 f1 b, `3 L  r
7 m( J% W5 I% E5 r: l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。
4 t, S) {: u  k% Z! X! s, n  {: ?$ A: e6 u' I. v. u

6 C- |1 S8 S" S+ @0 X' t5 s6 O& W  i7 H5 Z

6 J% c: j* `) W6 W4 e5 `) M. O

Hungarian.m

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