问题标题: 酷町堂:匈牙利算法是什么,怎么写?

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李汉魁
李汉魁
中级光能
中级光能

匈牙利算法是由匈牙利数学家Edmonds于1965年提出,因而得名。匈牙利算法是基于Hall定理中充分性证明的思想,它是部图匹配最常见的算法,该算法的核心就是寻找增广路径,它是一种用增广路径求二分图最大匹配的算法。

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翟谦瑞
翟谦瑞
新手守护
新手守护

简介

设G=(V,E)是一个无向图。如顶点集V可分割为两个互不相交的子集V1,V2

选择这样的子集中边数最大的子集称为图的最大匹配问题(maximal matching problem)

如果一个匹配中,|V1|<=|V2|且匹配数|M|=|V1|则称此匹配为完全匹配,也称作完备匹配。特别的当|V1|=|V2|称为完美匹配。

在介绍匈牙利算法之前还是先提一下几个概念,下面M是G的一个匹配。

M-交错路:p是G的一条通路,如果p中的边为属于M中的边与不属于M但属于G中的边交替出现,则称p是一条M-交错路。如:路径(X3,Y2,X1,Y4),(Y1,X2,Y3)。

M-饱和点:对于v∈V(G),如果v与M中的某条边关联,则称v是M-饱和点,否则称v是非M-饱和点。如X1,X2,Y1,Y2都属于M-饱和点,而其它点都属于非M-饱和点。

M-可增广路:p是一条M-交错路,如果p的起点和终点都是非M-饱和点,则称p为M-可增广路。如(X3,Y2,X1,Y4)。(不要和流网络中的增广路径弄混了)

求最大匹配的一种显而易见的算法是:先找出全部匹配,然后保留匹配数最多的。但是这个算法的时间复杂度为边数的指数级函数。因此,需要寻求一种更加高效的算法。下面介绍用增广路求最大匹配的方法(称作匈牙利算法匈牙利数学家Edmonds于1965年提出)。

增广路的定义(也称增广轨或交错轨):

若P是图G中一条连通两个未匹配顶点的路径,并且属于M的边和不属于M的边(即已匹配和待匹配的边)在P上交替出现,则称P为相对于M的一条增广路径。

增广路的定义可以推出下述三个结论:

1-P的路径个数必定为奇数,第一条边和最后一条边都不属于M。

2-将M和P进行取反操作可以得到一个更大的匹配M'。

3-M为G的最大匹配当且仅当不存在M的增广路径。

算法轮廓:

⑴置M为空

⑵找出一条增广路径P,通过异或操作获得更大的匹配M'代替M

⑶重复⑵操作直到找不出增广路径为止

时间复杂度邻接矩阵:最坏为O(n^3)邻接表:O(mn)

空间复杂度 邻接矩阵:O(n^2) 邻接表:O(m+n)

格式说明

输入格式:

第1行3个整数,V1,V2的节点数目n1,n2,G的边数m

第2-m+1行,每行两个整数t1,t2,代表V1中编号为t1的点和V2中编号为t2的点之间有边相连

输出格式:

1个整数ans,代表最大匹配

邻接矩阵-C

邻接矩阵-pascal

邻接表-C++

邻接矩阵-C++

邻接表-pascal(使用动态链表)

(方法基于之前的邻接矩阵-pascal)

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蒋智航
蒋智航
高级天翼
高级天翼

翟谦瑞别在网上搜了。      @翟谦瑞 

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李钟华
李钟华
中级守护
中级守护

简介

设G=(V,E)是一个无向图。如顶点集V可分割为两个互不相交的子集V1,V2

选择这样的子集中边数最大的子集称为图的最大匹配问题(maximal matching problem)

如果一个匹配中,|V1|<=|V2|且匹配数|M|=|V1|则称此匹配为完全匹配,也称作完备匹配。特别的当|V1|=|V2|称为完美匹配。

在介绍匈牙利算法之前还是先提一下几个概念,下面M是G的一个匹配。

M-交错路:p是G的一条通路,如果p中的边为属于M中的边与不属于M但属于G中的边交替出现,则称p是一条M-交错路。如:路径(X3,Y2,X1,Y4),(Y1,X2,Y3)。

M-饱和点:对于v∈V(G),如果v与M中的某条边关联,则称v是M-饱和点,否则称v是非M-饱和点。如X1,X2,Y1,Y2都属于M-饱和点,而其它点都属于非M-饱和点。

M-可增广路:p是一条M-交错路,如果p的起点和终点都是非M-饱和点,则称p为M-可增广路。如(X3,Y2,X1,Y4)。(不要和流网络中的增广路径弄混了)

求最大匹配的一种显而易见的算法是:先找出全部匹配,然后保留匹配数最多的。但是这个算法的时间复杂度为边数的指数级函数。因此,需要寻求一种更加高效的算法。下面介绍用增广路求最大匹配的方法(称作匈牙利算法匈牙利数学家Edmonds于1965年提出)。

增广路的定义(也称增广轨或交错轨):

若P是图G中一条连通两个未匹配顶点的路径,并且属于M的边和不属于M的边(即已匹配和待匹配的边)在P上交替出现,则称P为相对于M的一条增广路径。

增广路的定义可以推出下述三个结论:

1-P的路径个数必定为奇数,第一条边和最后一条边都不属于M。

2-将M和P进行取反操作可以得到一个更大的匹配M'。

3-M为G的最大匹配当且仅当不存在M的增广路径。

算法轮廓:

⑴置M为空

⑵找出一条增广路径P,通过异或操作获得更大的匹配M'代替M

⑶重复⑵操作直到找不出增广路径为止

时间复杂度邻接矩阵:最坏为O(n^3)邻接表:O(mn)

空间复杂度 邻接矩阵:O(n^2) 邻接表:O(m+n)

格式说明

输入格式:

第1行3个整数,V1,V2的节点数目n1,n2,G的边数m

第2-m+1行,每行两个整数t1,t2,代表V1中编号为t1的点和V2中编号为t2的点之间有边相连

输出格式:

1个整数ans,代表最大匹配

邻接矩阵-C

邻接矩阵-pascal

邻接表-C++

邻接矩阵-C++

邻接表-pascal(使用动态链表)

(方法基于之前的邻接矩阵-pascal)

 

 

你问的应该是这个。

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