匈牙利算法用于任务分配
时间: 2023-12-28 15:24:01 浏览: 116
匈牙利算法是一种解决二分图最大匹配问题的算法,也可以用于解决任务分配问题。其基本思想是通过增广路来寻找增广路径,从而不断扩大匹配集合,直到无法找到增广路为止。具体步骤如下:
1.构建二分图,将任务和人分别作为左右两部分,如果一个人可以完成某项任务,则在他们之间连一条边,边的权值为完成该任务所需的报酬。
2.初始化一个大小为N的match数组,match[i]表示任务i分配给的人的编号,初始时所有元素都为-1。
3.从左部的第一个节点开始,依次遍历每个节点,对于每个节点,从它所连的所有未匹配的右部节点中选择一个节点,如果该节点未被匹配,则直接匹配;如果该节点已经被匹配,但是可以通过其他路径找到更优的匹配,则更新匹配关系。
4.如果当前节点无法匹配,则需要寻找增广路。具体来说,从当前节点开始,依次遍历与其相邻的所有节点,如果该节点未被访问过,则将其标记为已访问,并尝试在该节点的相邻节点中寻找增广路。如果找到了增广路,则更新匹配关系;否则回溯到上一个节点,继续寻找其他路径。
5.重复步骤3和4,直到无法找到增广路为止。
6.最终得到的match数组即为任务分配方案,对应的最小报酬总数为所有匹配边的权值之和。
下面是一个Python实现的例子:
```python
def hungarian(cost):
n = len(cost)
match = [-1] * n
for i in range(n):
visited = [False] * n
if find_path(i, cost, match, visited):
continue
visited[i] = True
while True:
slack = float('inf')
for j in range(n):
if visited[j]:
for k in range(n):
if not visited[k]:
slack = min(slack, cost[j][k] - match[j] - match[k])
for j in range(n):
if visited[j]:
match[j] += slack
else:
cost[i][j] -= slack
for j in range(n):
if not visited[j] and cost[i][j] == 0:
visited[j] = True
if find_path(j, cost, match, visited):
break
else:
continue
break
return sum(cost[i][match[i]] for i in range(n) if match[i] != -1)
def find_path(i, cost, match, visited):
n = len(cost)
for j in range(n):
if not visited[j] and cost[i][j] == 0:
visited[j] = True
if match[j] == -1 or find_path(match[j], cost, match, visited):
match[j] = i
return True
return False
```
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