二分图最大匹配-匈牙利算法

      今天介绍 匈牙利算法 : 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,由匈牙利数学家Edmonds于1965年提出,因而得名。

      先介绍一下增广路径: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。文字难以理解,看图:

      首先 假设 图G中已经两两匹配了4个点 即 M 中 又 (1,A)(4,C)两条边;

二分图最大匹配-匈牙利算法_第1张图片

      然后路径p是一条连接未匹配点2和D的一条路径 其中属于M的边和不属于M的边交错:(2-A-1-C-4-D),这样就称p为M的一条增广路径;

二分图最大匹配-匈牙利算法_第2张图片

       增广路径的性质:

               1-P的路径长度必定为奇数,第一条边和最后一条边都不属于M。

               2-不断寻找增广路可以得到一个更大的匹配M’,直到找不到更多的增广路。

               3-M为G的最大匹配当且仅当不存在M的增广路径。

               4-最大匹配数M+最大独立数N=总的结点数。

      我们将P中不属于M的路径加入M,将原来属于M的路径去除。M的匹配数增加到了 3,如果我们一只找M的增广路径然后取反,直到M没有增广路,这时我们就找到了M的最大匹配数,这也时 匈牙利算法的核心所在;

      匈牙利算法 :首先向M中增加一条路径,然后一只寻找M的增广路径直到M中不存在增广路径为止,这时我们就完成了最大匹配的寻找。

      用一个问题来展现匈牙利算法:

      假设有一群人生了不同的病(一个人只能生一种病),这里有多种可以治病的药丸,并且一种药丸只能治一种病且仅有一个,问最多能救治多少人;

      输入 :在第一行中给出 n ,m, k 其中 n是人数,m 是 药的种类数,k是 人和药共有多少种匹配,然后 跟着 k 行,每行 一个 整数:人的标号,一个字符 :药的种类。

      输出:在一行中输出最多可以救治多少人。

      代码:

//二分图最大匹配-匈牙利算法
#include
#include
#define MAXN 100       //定义最大人数
#define TYPE 6        //定义药的种类数 
int map[MAXN][MAXN]; //用来储存人和药的关系  
int vis[MAXN];      //用来标记药的被使用人
int used[MAXN];	   //用在递归的时候标记修改的药的种类 
char array[6] = {'a','b','c','d','e','f'};
int GetPos(char x){ //获取药的索引 
	int i, position;
	for (i=0;i

 

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