请根据收益矩阵应用KM算法得到分配结果match假设为3对多,写出具体的C++代码
时间: 2024-10-13 19:02:16 浏览: 34
Kuhn-Munkres (KM) 算法也称为匈牙利算法,常用于求解0-1背包问题或人力资源调度等场景中的最大匹配问题。在这种情况下,给定一个收益矩阵(表示每一对之间的收益),我们可以找到最大的三对匹配。不过,通常这种算法是用来解决完全图的情况,即每个节点都有可能与其他节点匹配。由于你提到的是3对多,这里需要稍作调整。
首先,你需要确认是否可以有超过一对的多对匹配存在,因为一般 KM 算法只适用于一对一匹配。如果你的确有一个特殊的规则允许这样的匹配,那么可能需要修改算法来适应。下面是一个简化版的KM算法,仅支持一对一匹配,你可以根据实际情况进行调整:
```cpp
#include <vector>
#include <climits>
// 定义收益矩阵
std::vector<std::vector<int>> benefitMatrix = {...}; // 这里需要填充你的收益矩阵
// 定义一个辅助函数来查找无向图中的最小权重边
std::pair<int, int> findMinEdge(const std::vector<std::vector<int>>& matrix) {
int minVal = INT_MAX;
int minRow = -1, minCol = -1;
for (size_t i = 0; i < matrix.size(); ++i) {
for (size_t j = 0; j < matrix[i].size(); ++j) {
if (matrix[i][j] && matrix[i][j] < minVal) {
minVal = matrix[i][j];
minRow = i;
minCol = j;
}
}
}
return {minRow, minCol};
}
// Kuhn-Munkres 主函数
void KMMatching(std::vector<std::vector<int>>& matrix, std::vector<int>& assignedPairs) {
size_t rows = matrix.size(), cols = matrix[0].size();
bool* matched = new bool[rows * cols]; // 初始化匹配标志为false
while (!matched[rows * cols - 1]) { // 直到所有元素都已匹配
std::pair<int, int> edge = findMinEdge(matrix); // 找到最小权重边
int row = edge.first, col = edge.second;
matrix[row][col] = 0; // 更新匹配的元素值为0,避免重复匹配
matched[row * cols + col] = true; // 标记当前元素已被匹配
// 添加匹配到结果数组
assignedPairs.push_back({row, col});
// 更新剩余矩阵中涉及到的行和列
for (size_t k = 0; k < rows; ++k) {
if (!matched[k * cols + col]) {
matrix[k][col] += matrix[row][col];
}
if (!matched[row * cols + k]) {
matrix[row][k] -= matrix[row][col];
}
}
}
delete[] matched;
}
int main() {
std::vector<int> resultPairs;
KMMatching(benefitMatrix, resultPairs);
// 打印分配的结果
for (const auto& pair : resultPairs) {
std::cout << "Match: Pair " << pair[0] << " with " << pair[1] << "\n";
}
return 0;
}
```
请注意,这个代码假定输入的收益矩阵已经被排序,并且每一行的元素从左到右递增。如果实际情况不是这样,你可能需要先调整矩阵。同时,这里没有处理3对多的情况,你需要根据实际需求对其进行扩展。如果你的场景是固定的3对或多对,那可能需要一种不同的策略来确定哪些配对优先级最高。
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