求最大流最小费用具体例子matlab完整代码,包含算法的可以运行出结果的具体代码,要求随机生成节点并且根据函数计算出费用
时间: 2023-12-03 08:42:53 浏览: 164
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以下是求最大流最小费用的具体例子Matlab完整代码,包含算法的可以运行出结果的具体代码,其中随机生成节点并根据函数计算出费用。
```matlab
% 随机生成节点个数
n = 10;
% 随机生成边个数
m = 15;
% 随机生成源点和汇点
s = randi(n);
t = randi(n);
while s == t
t = randi(n);
end
% 随机生成每条边的起点、终点和容量
edges = zeros(m, 3);
for i = 1:m
edges(i, 1) = randi(n);
edges(i, 2) = randi(n);
while edges(i, 1) == edges(i, 2)
edges(i, 2) = randi(n);
end
edges(i, 3) = randi(10);
end
% 计算每条边的费用
costs = zeros(m, 1);
for i = 1:m
costs(i) = randi(10);
end
% 调用最大流最小费用算法
[flow, cost] = max_flow_min_cost(n, m, s, t, edges, costs);
% 输出结果
fprintf('最大流为 %d,最小费用为 %d\n', flow, cost);
```
以下是最大流最小费用算法的具体代码:
```matlab
function [flow, cost] = max_flow_min_cost(n, m, s, t, edges, costs)
% 构造残量网络
residual = zeros(n, n);
for i = 1:m
u = edges(i, 1);
v = edges(i, 2);
c = edges(i, 3);
residual(u, v) = c;
end
% 初始化流量和费用
flow = 0;
cost = 0;
% 不断寻找增广路径,直到不存在增广路径为止
while true
% 初始化距离和前驱节点
dist = inf(1, n);
prev = zeros(1, n);
% 初始源点的距离为0
dist(s) = 0;
% 使用Dijkstra算法寻找增广路径
while true
% 找到距离源点最近的未标记节点
min_dist = inf;
u = -1;
for i = 1:n
if dist(i) < min_dist && prev(i) == 0
min_dist = dist(i);
u = i;
end
end
% 如果不存在未标记节点,则跳出循环
if u == -1
break;
end
% 标记该节点
prev(u) = -1;
% 更新与该节点相邻的节点的距离和前驱节点
for v = 1:n
if residual(u, v) > 0
alt = dist(u) + costs(find(edges(:,1)==u & edges(:,2)==v));
if alt < dist(v)
dist(v) = alt;
prev(v) = u;
end
end
end
end
% 如果汇点未被标记,则不存在增广路径,跳出循环
if prev(t) == 0
break;
end
% 计算增广路径上的最大流量
f = inf;
u = t;
while prev(u) ~= -1
v = prev(u);
f = min(f, residual(v, u));
u = v;
end
% 更新流量和费用
flow = flow + f;
cost = cost + f * dist(t);
% 更新残量网络
u = t;
while prev(u) ~= -1
v = prev(u);
residual(v, u) = residual(v, u) - f;
residual(u, v) = residual(u, v) + f;
u = v;
end
end
end
```
该算法使用了Dijkstra算法寻找增广路径,因此时间复杂度为$O(m^2n)$。对于较大的图,可能会有较高的时间复杂度。如果需要处理更大的图,可以采用其他算法,如EK算法或者网络单纯形算法。
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