二分图最大匹配-匈牙利算法

本文转载自趣写算法系列之--匈牙利算法
匈牙利算法由匈牙利数学家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,它是求二分图最大匹配最常见的算法,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。
-------等等,看得头大?那么请看下面的版本:
通过数代人的努力,你终于赶上了剩男剩女的大潮,假设你是一位光荣的新世纪媒人,在你的手上有N个剩男,M个剩女,每个人都可能对多名异性有好感(惊讶-_-||暂时不考虑特殊的性取向),如果一对男女互有好感,那么你就可以把这一对撮合在一起,现在让我们无视掉所有的单相思(好忧伤的感觉快哭了),你拥有的大概就是下面这样一张关系图,每一条连线都表示互有好感。

二分图最大匹配-匈牙利算法_第1张图片

本着救人一命,胜造七级浮屠的原则,你想要尽可能地撮合更多的情侣,匈牙利算法的工作模式会教你这样做:
一: 先试着给1号男生找妹子,发现第一个和他相连的1号女生还名花无主,got it。

二分图最大匹配-匈牙利算法_第2张图片

二:接着给2号男生找妹子,发现第一个和他相连的2号女生名花无主,got it。

二分图最大匹配-匈牙利算法_第3张图片

三:接下来是3号男生,很遗憾1号女生已经有主了,怎么办呢?我们试着给之前1号女生匹配的男生(也就是1号男生)另外分配一个妹子。(黄色表示这条边被临时拆掉)

二分图最大匹配-匈牙利算法_第4张图片

与1号男生相连的第二个女生是2号女生,但是2号女生也有主了,怎么办呢?我们再试着给2号女生的原配重新找个妹子。(这个步骤和上面是一样的,是一个递归的过程)

二分图最大匹配-匈牙利算法_第5张图片

此时发现2号男生还能找到3号女生,那么之前的问题迎刃而解了,回溯回去2号男生可以找3号妹子~~~1号男生可以找2号妹子了~~~3号男生可以找1号妹子~~~。

二分图最大匹配-匈牙利算法_第6张图片

所以第三步最后的结果就是:

二分图最大匹配-匈牙利算法_第7张图片

四: 接下来是4号男生,很遗憾,按照第三步的节奏我们没法给4号男生腾出来一个妹子,我们实在是无能为力了……香吉士同学走好。
这就是匈牙利算法的流程,其中找妹子是个递归的过程,最最关键的字就是字。其原则大概是:有机会上,没机会创造机会也要上。理解了吗?本质上,这是一个贪心算法。在主程序我们这样做:每一步相当于我们上面描述的一二三四中的一步。

bool find(int x)
{  
    int i,j;  
    for (j=1;j<=m;j++)
	{  
        if(line[x][j]==true&&used[j]==false)        
        //如果有暧昧并且还没有标记过  
        {  
            used[j]=1;  
            if (girl[j]==0||find(girl[j])) 
			{   
                //名花无主或者能腾出个位置来,这里使用递归  
                girl[j]=x;  
                return true;  
            }  
        }  
    }  
    return false;  
}  
for (i=1;i<=n;i++)  
{  
    memset(used,0,sizeof(used));    //这个在每一步中清空  
    if find(i) all+=1;  
} 





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