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匈牙利算法怎么做?通俗易懂的例子解析!

大家好,我是陈景序,今天我们来聊一聊匈牙利算法,一个听起来很高级但实际上非常实用的算法。你是否遇到过需要优化资源分配的问题?比如,四个工人要完成四项工作,怎么分配才能最小化成本?这就是匈牙利算法能解决的问题。

匈牙利算法的步骤解析

下面,我们就用一个例子来具体看看匈牙利算法是怎么工作的。

假设我们有四个工作(W1,W2,W3和W4)和四个作业(J1,J2,J3和J4),每个工作对应一个作业。下面是一个成本矩阵,表示将工人分配给工作的成本:

J1  J2  J3  J4
W1  18  28  36  99
W2  27  37  49  99
W3  11  16  95  86
W4  89  98  23  23

第一步:减去行最小值

首先,我们从每行中减去该行的最小值。比如,第一行的最小值是11,所以第一行每个元素都减去11:

J1  J2  J3  J4
W1  7   17  25  88
W2  16  20  42  88
W3  0   5   84  75
W4  78  87  10  0

第二步:减去列最小值

接着,我们从每列中减去该列的最小值:

J1  J2  J3  J4
W1  7   8   25  88
W2  0   0   42  88
W3  5   5   84  75
W4  78  87  10  23

第三步:用最少的行数覆盖全零

现在,我们要用最少的行数覆盖所有零。这里需要3行,覆盖情况如下:

J1  J2  J3  J4
W1  7   8   25  88
W2  0   0   42  88
W3  5   5   84  75
W4  78  87  10  23

第四步:创建其他零

我们发现最小的未覆盖数是5,从所有未覆盖的元素中减去5,并将其添加到所有被覆盖两次的元素中:

J1  J2  J3  J4
W1  2   3   20  83
W2  0   0   37  83
W3  0   0   79  70
W4  73  82  5   18

第五步:重复第三步

我们再次用最少的行数覆盖所有零,这次需要4行,覆盖情况如下:

J1  J2  J3  J4
W1  2   3   20  83
W2  0   0   37  83
W3  0   0   79  70
W4  73  82  5   18

因为所需的行数等于矩阵的大小,所以算法停止。最佳分配如下:

J1  J2  J3  J4
W1  2   3   20  83
W2  0   0   37  83
W3  0   0   79  70
W4  73  82  5   18

这对应于原始成本矩阵中的最佳分配,工人1执行工作3,工人2执行工作2,工人3执行工作1,工人4执行工作4,总成本为140。

通过这个例子,我们可以看到匈牙利算法是如何工作的。它不仅可以帮助我们解决资源分配问题,还可以在其他很多领域发挥作用。

我是陈景序,来自websoft网络软件专家(www.phpwebsoft.com),如果你对Web开发、PHP技术栈或其他技术有任何疑问,欢迎访问我们的网站了解更多内容。

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