给我写一个用Python实现的最小割算法

时间: 2024-02-13 12:05:36 浏览: 34
以下是用Python实现的最小割算法,基于 Stoer-Wagner 算法: ```python import random def min_cut(graph): n = len(graph) # 初始化点集和边集 vertices = [i for i in range(n)] edges = [] for i in range(n): for j in range(i+1, n): if graph[i][j] > 0: edges.append((i, j)) while len(vertices) > 1: # 随机选择一个点作为源点 s = random.choice(vertices) # 初始化两个集合 A = [s] B = [v for v in vertices if v != s] # 初始化两个集合的权值和 wA = [0] * n wB = [0] * n while len(B) > 0: # 找到连接A和B的最小横切边 min_cut_edge = (-1, -1) min_cut_weight = float('inf') for i, j in edges: if i in A and j in B and graph[i][j] < min_cut_weight: min_cut_edge = (i, j) min_cut_weight = graph[i][j] elif j in A and i in B and graph[j][i] < min_cut_weight: min_cut_edge = (j, i) min_cut_weight = graph[j][i] # 将该边的两个端点合并到同一个集合中 if min_cut_edge[0] in A: A.append(min_cut_edge[1]) B.remove(min_cut_edge[1]) for i in range(n): wA[i] += graph[min_cut_edge[1]][i] wB[i] -= graph[min_cut_edge[1]][i] else: B.append(min_cut_edge[0]) A.remove(min_cut_edge[0]) for i in range(n): wB[i] += graph[min_cut_edge[0]][i] wA[i] -= graph[min_cut_edge[0]][i] # 计算剩余边的权值 cut_weight = 0 for i in range(n): if i in B: cut_weight += wB[i] # 删除该点和与该点相连的所有边 vertices.remove(s) new_graph = [[0] * (len(vertices)) for _ in range(len(vertices))] for i in range(len(vertices)): for j in range(i+1, len(vertices)): new_graph[i][j] = graph[vertices[i]][vertices[j]] new_graph[j][i] = graph[vertices[j]][vertices[i]] # 更新边集 edges = [] for i in range(len(vertices)): for j in range(i+1, len(vertices)): if new_graph[i][j] > 0: edges.append((i, j)) # 更新图 graph = new_graph # 返回最小割的权值 return cut_weight ``` 使用方法: ```python graph = [[0, 2, 3, 4], [2, 0, 1, 0], [3, 1, 0, 5], [4, 0, 5, 0]] min_cut_weight = min_cut(graph) print(min_cut_weight) ``` 其中,graph为邻接矩阵表示的图,min_cut_weight为最小割的权值。

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