超全图论matlab程序精品资料.doc

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1、 超全的图论程序程序一：可达矩阵算法function P=dgraf(A)n=size(A,1);P=A;for i=2:n P=P+Ai;endP(P=0)=1; P;程序二：关联矩阵和邻接矩阵互换算法function W=incandadf(F,f)if f=0 m=sum(sum(F)/2; n=size(F,1); W=zeros(n,m); k=1; for i=1:n for j=i:n if F(i,j)=0 W(i,k)=1; W(j,k)=1; k=k+1; end end endelseif f=1 m=size(F,2); n=size(F,1); W=zeros(n,n

2、); for i=1:m a=find(F(:,i)=0); W(a(1),a(2)=1; W(a(2),a(1)=1; endelse fprint(Please imput the right value of f);endW;程序三：有向图关联矩阵和邻接矩阵互换算法function W=mattransf(F,f)if f=0 m=sum(sum(F); n=size(F,1); W=zeros(n,m); k=1; for i=1:n for j=i:n if F(i,j)=0 W(i,k)=1; W(j,k)=-1; k=k+1; end end endelseif f=1 m=si

3、ze(F,2); n=size(F,1); W=zeros(n,n); for i=1:m a=find(F(:,i)=0); if F(a(1),i)=1 W(a(1),a(2)=1; else W(a(2),a(1)=1; end end else fprint(Please imput the right value of f);endW;第二讲：最短路问题程序一：Dijkstra算法（计算两点间的最短路）function l,z=Dijkstra(W)n = size (W,1);for i = 1 :n l(i)=W(1,i); z(i)=0;end i=1;while il(j)+

4、W(j,i) l(i)=l(j)+W(j,i); z(i)=j-1; if ji i=j-1; end end end i=i+1;end程序二：floyd算法（计算任意两点间的最短距离）function d,r=floyd(a) n=size(a,1); d=a; for i=1:n for j=1:n r(i,j)=j; end end r; for k=1:n for i=1:n for j=1:n if d(i,k)+d(k,j)d(i,j) d(i,j)=d(i,k)+d(k,j); r(i,j)=r(i,k); end end end end程序三：n2short.m 计算指定两点

5、间的最短距离function P u=n2short(W,k1,k2)n=length(W);U=W;m=1;while mU(i,m)+U(m,j) U(i,j)=U(i,m)+U(m,j); end end end m=m+1;endu=U(k1,k2);P1=zeros(1,n);k=1;P1(k)=k2;V=ones(1,n)*inf;kk=k2;while kk=k1 for i=1:n V(1,i)=U(k1,kk)-W(i,kk); if V(1,i)=U(k1,i) P1(k+1)=i; kk=i; k=k+1; end endendk=1;wrow=find(P1=0);fo

6、r j=length(wrow):-1:1 P(k)=P1(wrow(j); k=k+1;endP;程序四、n1short.m(计算某点到其它所有点的最短距离)functionPm D=n1short(W,k)n=size(W,1);D=zeros(1,n);for i=1:n P d=n2short(W,k,i); Pmi=P; D(i)=d;end程序五：pass2short.m(计算经过某两点的最短距离)function P d=pass2short(W,k1,k2,t1,t2) p1 d1=n2short(W,k1,t1);p2 d2=n2short(W,t1,t2);p3 d3=n2

7、short(W,t2,k2);dt1=d1+d2+d3;p4 d4=n2short(W,k1,t2);p5 d5=n2short(W,t2,t1);p6 d6=n2short(W,t1,k2);dt2=d4+d5+d6;if dt1dt2 d=dt1; P=p1 p2(2:length(p2) p3(2:length(p3);else d=dt1; p=p4 p5(2:length(p5) p6(2:length(p6);endP;d;第三讲：最小生成树程序一：最小生成树的Kruskal算法function T c=krusf(d,flag)if nargin=1 n=size(d,2); m

8、=sum(sum(d=0)/2; b=zeros(3,m); k=1; for i=1:n for j=(i+1):n if d(i,j)=0 b(1,k)=i;b(2,k)=j; b(3,k)=d(i,j); k=k+1; end end endelse b=d;end n=max(max(b(1:2,:); m=size(b,2); B,i=sortrows(b,3); B=B; c=0;T=; k=1;t=1:n; for i=1:m if t(B(1,i)=t(B(2,i) T(1:2,k)=B(1:2,i); c=c+B(3,i); k=k+1; tmin=min(t(B(1,i),

9、t(B(2,i); tmax=max(t(B(1,i),t(B(2,i); for j=1:n if t(j)=tmax t(j)=tmin; end end end if k=n break; end endT; c;程序二：最小生成树的Prim算法function T c=Primf(a)l=length(a);a(a=0)=inf;k=1:l;listV(k)=0;listV(1)=1;e=1;while (ea(i,j) min=a(i,j);b=a(i,j); s=i;d=j; end end end end listV(d)=1; distance(e)=b; source(e)=

10、s; destination(e)=d; e=e+1;endT=source;destination;for g=1:e-1 c(g)=a(T(1,g),T(2,g);endc;另外两种程序 最小生成树程序1（prim 算法构造最小生成树）a=inf 50 60 inf inf inf inf;50 inf inf 65 40 inf inf;60 inf inf 52 inf inf 45;. inf 65 52 inf 50 30 42;inf 40 inf 50 inf 70 inf;inf inf inf 30 70 inf inf;. inf inf 45 42 inf inf in

11、f;result=;p=1;tb=2:length(a);while length(result)=length(a)-1temp=a(p,tb);temp=temp(:);d=min(temp);jb,kb=find(a(p,tb)=d);j=p(jb(1);k=tb(kb(1);result=result,j;k;d;p=p,k;tb(find(tb=k)=;endresult 最小生成树程序2（Kruskal 算法构造最小生成树）clc;clear;a(1,2)=50; a(1,3)=60; a(2,4)=65; a(2,5)=40;a(3,4)=52;a(3,7)=45; a(4,5)

12、=50; a(4,6)=30;a(4,7)=42; a(5,6)=70;i,j,b=find(a);data=i;j;b;index=data(1:2,:);loop=max(size(a)-1;result=;while length(result)looptemp=min(data(3,:);flag=find(data(3,:)=temp);flag=flag(1);v1=data(1,flag);v2=data(2,flag);if index(1,flag)=index(2,flag)result=result,data(:,flag);endindex(find(index=v2)

13、=v1;data(:,flag)=;index(:,flag)=;endresult第四讲：Euler图和Hamilton图程序一：Fleury算法（在一个Euler图中找出Euler环游）注：包括三个文件；fleuf1.m, edf.m, flecvexf.mfunction T c=fleuf1(d)%注：必须保证是Euler环游，否则输出T=0,c=0n=length(d);b=d;b(b=inf)=0;b(b=0)=1;m=0;a=sum(b);eds=sum(a)/2;ed=zeros(2,eds);vexs=zeros(1,eds+1);matr=b;for i=1:n if mo

14、d(a(i),2)=1 m=m+1; endendif m=0 fprintf(there is not exit Euler path.n) T=0;c=0;endif m=0 vet=1; flag=0; t1=find(matr(vet,:)=1); for ii=1:length(t1) ed(:,1)=vet,t1(ii); vexs(1,1)=vet;vexs(1,2)=t1(ii); matr(vexs(1,2),vexs(1,1)=0; flagg=1;tem=1; while flagg flagg ed=edf(matr,eds,vexs,ed,tem); tem=tem+

15、1; if ed(1,eds)=0 & ed(2,eds)=0 T=ed; T(2,eds)=1; c=0; for g=1:eds c=c+d(T(1,g),T(2,g); end flagg=0; break; end end endendfunctionflag ed=edf(matr,eds,vexs,ed,tem)flag=1;for i=2:eds dvex f=flecvexf(matr,i,vexs,eds,ed,tem); if f=1 flag=0; break; end if dvex=0 ed(:,i)=vexs(1,i) dvex; vexs(1,i+1)=dvex;

16、 matr(vexs(1,i+1),vexs(1,i)=0; else break; endendfunction dvex f=flecvexf(matr,i,vexs,eds,ed,temp)f=0;edd=find(matr(vexs(1,i),:)=1);dvex=0;dvex1=;ded=;if length(edd)=1 dvex=edd;else dd=1;dd1=0;kkk=0; for kk=1:length(edd) m1=find(vexs=edd(kk); if sum(m1)=0 dvex1(dd)=edd(kk); dd=dd+1; dd1=1; else kkk=

17、kkk+1; end end if kkk=length(edd) tem=vexs(1,i)*ones(1,kkk); edd1=tem;edd; for l1=1:kkk lt=0;ddd=1; for l2=1:eds if edd1(1:2,l1)=ed(1:2,l2) lt=lt+1; end end if lt=0 ded(ddd)=edd(l1); ddd=ddd+1; end end end if templength(dvex1) & temp=length(ded) dvex=ded(temp); else f=1; endend程序二：Hamilton改良圈算法（找出比较

18、好的Hamilton路）function C d1= hamiltonglf(v)%d表示权值矩阵%C表示算法最终找到的Hamilton圈。%v = 51 67;37 84;41 94;2 99;18 54;4 50;24 42;25 38;13 40;7 64;22 60;25 62;18 40;41 26;n=size(v,1);subplot(1,2,1)hold on;plot (v(:,1),v(:,2),*); %描点for i=1:n str1=V;str2=num2str(i); dot=str1,str2; text(v(i,1)-1,v(i,2)-2,dot); %给点命名

19、endplot (v(:,1),v(:,2);%连线plot(v(n,1),v(1,1),v(n,2),v(1,2);for i =1:n for j=1:n d(i,j)=sqrt(v(i,1)-v(j,1)2+(v(i,2)-v(j,2)2); endendd2=0;for i=1:n if i3 for m=4:n+1 for i=1:(m-3) for j=(i+2):(m-1) if (d(C(i),C(j)+d(C(i+1),C(j+1)d(C(i),C(i+1)+d(C(j),C(j+1) C1(1:i)=C(1:i); for k=(i+1):j C1(k)=C(j+i+1-k

20、); end C1(j+1):m)=C(j+1):m); end end end end elseif n=3 if nfloor(a(1)/n) t2=floor(a(1)/n)+1; else t2=floor(a(1)/n); end J(t1,t2)=1,J(t2,t1)=1; W(t1,:)=0;W(t2,:)=0; W(:,t1)=0;W(:,t2)=0;endJ;程序二：匈牙利算法（完美匹配算法,包括三个文件fc01,fc02,fc03）function e,s=fc01(a,flag)if nargin=1 flag=0;endb=a;if flag=0 cmax=max(ma

21、x(b); b=cmax-b;endm=size(b);for i =1:m(1) b(i,:)=b(i,:)-min(b(i,:);endfor j=1:m(2) b(:,j)=b(:,j)-min(b(:,j);endd=(b=0);e,total=fc02(d);while total=m(1) b=fc03(b,e); d=(b=0); e,total=fc02(d);endinx=sub2ind(size(a),e(:,1),e(:,2);e=e,a(inx);s=sum(a(inx);function e,total=fc02(d)total=0;m=size(d);e=zeros

22、(m(1),2);t=sum(sum(d);nump=sum(d);while t=0 s,inp=sort(nump); inq=find(s); ep=inp(inq(1); inp=find(d(ep,:); numq=sum(d(:,inp); s,inq=sort(numq); eq=inp(inq(1); total=total+1; e(total,:)=ep,eq; inp=find(d(:,eq); nump(inp)=nump(inp)-1; nump(ep)=0; t=t-sum(d(ep,:)-sum(d(:,eq)+1; d(ep,:)=0*d(ep,:); d(:,

23、eq)=0*d(:,eq);endfunction b=fc03(b,e)m=size(b);t=1;p=ones(m(1),1);q=zeros(m(1),1);inp=find(e(:,1)=0);p(e(inp,1)=0;while t=0 tp=sum(p+q); inp=find(p=1); n=size(inp); for i=1:n(1) inq=find(b(inp(i),:)=0); q(inq)=1; end inp=find(q=1); n=size(inp); for i=1:n(1) if all(e(:,2)-inp(i)=0 inq=find(e(:,2)-inp

24、(i)=0); p(e(inq)=1; end end tq=sum(p+q); t=tq-tp;endinp=find(p=1);inq=find(q=0);cmin=min(min(b(inp,inq);inq=find(q=1);b(inp,:)=b(inp,:)-cmin;b(:,inq)=b(:,inq)+cmin;运行以下程序求其最大解：输入矩阵a，然后输入t,m=fc01(a) 运行以下程序求其最小解：输入矩阵a，然后输入t,m=fc01(a，1)匈牙利算法的另一程序匈牙利算法的 MATLAB 程序代码如下：m=5;n=5;A=0 1 1 0 01 1 0 1 10 1 1 0

25、00 1 1 0 00 0 0 1 1;M(m,n)=0;for(i=1:m)for(j=1:n)if(A(i,j)M(i,j)=1;break;end;end %求初始匹配Mif(M(i,j)break;end;end %获得仅含一条边的初始匹配Mwhile(1)for(i=1:m)x(i)=0;end %将记录X中点的标号和标记*for(i=1:n)y(i)=0;end %将记录Y中点的标号和标记*for(i=1:m)pd=1; %寻找X中M的所有非饱和点for(j=1:n)if(M(i,j)pd=0;end;endif(pd)x(i)=-n-1;end;end %将X中M的所有非饱和点都

26、给以标号0 和标记*, 程序中用n+1 表示0 标号, 标号为负数时表示标记*pd=0;while(1)xi=0;for(i=1:m)if(x(i)1)k=k-1;for(j=1:k)pdd=1;for(i=1:m)if(M(i,yy(j)x(i)=-yy(j);pdd=0;break;end;end %将yj 在M中与之邻接的点xk (即xkyjM), 给以标号j 和标记*if(pdd)break;end;endif(pdd)k=1;j=yy(j); %yj 不是M的饱和点while(1)P(k,2)=j;P(k,1)=y(j);j=abs(x(y(j); %任取M的一个非饱和点yj, 逆向

27、返回if(j=n+1)break;end %找到X中标号为0 的点时结束, 获得M-增广路Pk=k+1;endfor(i=1:k)if(M(P(i,1),P(i,2)M(P(i,1),P(i,2)=0; %将匹配M 在增广路P 中出现的边去掉else M(P(i,1),P(i,2)=1;end;end %将增广路P 中没有在匹配M中出现的边加入到匹配M中break;end;end;endif(pd)break;end;end %假如X中所有有标号的点都已去掉了标记*, 算法终止M %显示最大匹配M, 程序结束程序3 Kuhn-Munkres算法（即赋权完备二元图的最佳匹配程序）function

28、 kk=kexingdian(A)%求赋权完备二元图最佳匹配A=4 5 5 1;2 2 4 6;4 2 3 3;5 0 2 1; %A为邻接矩阵n=length(A);for(i=1:n)L(i,1)=0;L(i,2)=0;end for(i=1:n)for(j=1:n)if(L(i,1)L(S(i),1)+L(j,2)-A(S(i),j)al=L(S(i),1)+L(j,2)-A(S(i),j);end;end;end for(i=1:jss)L(S(i),1)=L(S(i),1)-al;end %调整可行点标记 for(j=1:jst)L(T(j),2)=L(T(j),2)+al;end %调整可行点标记 for(i=1:n)for(j=1:n) %生成子图GL if(L(i,1)+L(j,2)=A(i,j)Gl(i,j)=1; else Gl(i,j)=0;end M(i,j)=0;k=0;end;end ii=0;jj=0; for(i=1:n)for(j=1:n)if(Gl(i,j)ii=i;jj=j;break;end;end if(ii)break;end;end %获得仅含Gl 的一条边的初始匹配M M(ii,jj)=1;break else %