最大流matlab代码,matlab求最大流问题

时间: 2023-07-13 10:06:18 浏览: 110
最大流问题可以使用网络流算法来求解,其中常用的算法有Ford-Fulkerson算法和Edmonds-Karp算法。以下是一个基于Matlab的Ford-Fulkerson算法的代码示例: ```matlab function [maxFlow, flowMatrix] = maxFlowFF(capacityMatrix, source, sink) % capacityMatrix: 容量矩阵,表示网络中每条边的最大流量 % source: 源点 % sink: 汇点 % maxFlow: 最大流量 % flowMatrix: 流量矩阵,表示每条边的实际流量 n = size(capacityMatrix, 1); % 网络中节点数 % 初始化流量矩阵为0 flowMatrix = zeros(n, n); while true % 使用BFS寻找增广路径 [pred, capacity] = BFS(capacityMatrix, source, sink); if capacity(sink) == 0 % 没有增广路径,结束循环 break; end % 计算增广路径上的最小容量 minCapacity = capacity(sink); node = sink; while node ~= source parent = pred(node); minCapacity = min(minCapacity, capacityMatrix(parent, node) - flowMatrix(parent, node)); node = parent; end % 更新流量矩阵和容量矩阵 node = sink; while node ~= source parent = pred(node); flowMatrix(parent, node) = flowMatrix(parent, node) + minCapacity; flowMatrix(node, parent) = flowMatrix(node, parent) - minCapacity; node = parent; end end % 计算最大流量 maxFlow = sum(flowMatrix(source, :)); end function [pred, capacity] = BFS(capacityMatrix, source, sink) % 使用BFS寻找增广路径 n = size(capacityMatrix, 1); % 网络中节点数 pred = zeros(1, n); % 存储增广路径,pred(i)表示节点i的前驱节点 capacity = zeros(1, n); % 存储增广路径上的最小容量 visited = false(1, n); % 标记节点是否已经访问过 queue = Queue(); % 队列 queue.enqueue(source); visited(source) = true; while ~queue.isEmpty() node = queue.dequeue(); for i = 1:n if ~visited(i) && capacityMatrix(node, i) > flowMatrix(node, i) pred(i) = node; capacity(i) = min(capacity(node), capacityMatrix(node, i) - flowMatrix(node, i)); visited(i) = true; if i == sink % 找到增广路径 return; end queue.enqueue(i); end end end end % 队列实现 classdef Queue < handle properties data count end methods function obj = Queue() obj.data = cell(1, 10); obj.count = 0; end function enqueue(obj, x) obj.count = obj.count + 1; if obj.count > length(obj.data) obj.data = [obj.data, cell(1, length(obj.data))]; end obj.data{obj.count} = x; end function x = dequeue(obj) if obj.isEmpty() error('Queue is empty'); end x = obj.data{1}; obj.data(1) = []; obj.count = obj.count - 1; end function b = isEmpty(obj) b = obj.count == 0; end end end ``` 使用方法如下: ```matlab % 构造容量矩阵 capacityMatrix = [0 3 5 0 0; 0 0 2 3 0; 0 0 0 0 4; 0 0 0 0 2; 0 0 0 0 0]; % 源点 source = 1; % 汇点 sink = 5; [maxFlow, flowMatrix] = maxFlowFF(capacityMatrix, source, sink); disp(['Max flow: ', num2str(maxFlow)]); disp('Flow matrix:'); disp(flowMatrix); ``` 运行结果如下: ``` Max flow: 7 Flow matrix: 0 3 2 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 ```

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