稳定婚姻算法

在组合数学,稳定婚姻问题指:
有n男n女,每人都按他对(异性)对象的喜好程度按1至n排列。安排男女结婚,使得下列情形为真:
     1. 在n男n女中的任意两对夫妇(M, W)和(m, w),都不存在
     2. M男对w女喜好度大于现任妻子W女,并且w女对M男喜好度也大于现任丈夫m男
的情形发生,此种情形称为不稳定。

Gale-Shapley 算法

        1962年,美国数学家 David Gale 和 Lloyd Shapley 发明了一种寻找稳定婚姻的策略。不管男女各有多少人,也不管他们的偏好如何,应用这种策略后总能得到一个稳定的搭配。换句话说,他们证明了稳定的婚姻搭配 总是存在的。有趣的是,这种策略反映了现实生活中的很多真实情况。

        在这种策略中,男孩儿将一轮一轮地去追求他中意的女子,女子可以选择接受或者拒绝他的追求者。第一轮,每个男孩儿都选择自己名单上排在首位的女 孩儿,并向她表白。此时,一个女孩儿可能面对的情况有三种:没有人跟她表白,只有一个人跟她表白,有不止一个人跟她表白。在第一种情况下,这个女孩儿什么 都不用做,只需要继续等待;在第二种情况下,接受那个人的表白,答应暂时和他做情侣;在第三种情况下,从所有追求者中选择自己最中意的那一位,答应和他暂 时做情侣,并拒绝所有其他追求者。

        第一轮结束后,有些男孩儿已经有女朋友了,有些男孩儿仍然是单身。在第二轮追女行动中,每个单身男孩儿都从所有还没拒绝过他的女孩儿中选出自己 最中意的那一个,并向她表白,不管她现在是否是单身。和第一轮一样,女孩儿们需要从表白者中选择最中意的一位,拒绝其他追求者。注意,如果这个女孩儿已经 有男朋友了,当她遇到了更好的追求者时,她必须拒绝掉现在的男友,投向新的追求者的怀抱。这样,一些单身男孩儿将会得到女友,那些已经有了女友的人也可能 重新变成光棍。在以后的每一轮中,单身男孩儿继续追求列表中的下一个女孩儿,女孩儿则从包括现男友在内的所有追求者中选择最好的一个,并对其他人说不。这 样一轮一轮地进行下去,直到某个时候所有人都不再单身,下一轮将不会有任何新的表白发生,整个过程自动结束。此时的婚姻搭配就一定是稳定的了。

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