匈牙利法-求二分图最大匹配
2020-02-17 本文已影响0人
桂老七
题目描述
若两个正整数的和为素数,则这两个正整数称之为“素数伴侣”,如2和5、6和13,它们能应用于通信加密。现在密码学会请你设计一个程序,从已有的N(N为偶数)个正整数中挑选出若干对组成“素数伴侣”,挑选方案多种多样,例如有4个正整数:2,5,6,13,如果将5和6分为一组中只能得到一组“素数伴侣”,而将2和5、6和13编组将得到两组“素数伴侣”,能组成“素数伴侣”最多的方案称为“最佳方案”,当然密码学会希望你寻找出“最佳方案”。
输入:
有一个正偶数N(N≤100),表示待挑选的自然数的个数。后面给出具体的数字,范围为[2,30000]。
输出:
输出一个整数K,表示你求得的“最佳方案”组成“素数伴侣”的对数。
由于数字范围是2-30000那么相加之和一定大于2,而大于2的素数一定是奇数,奇数又一定是奇数+偶数之和;
把数字分为两组,其和为素数时即表示路径是通的;
import java.util.*;
public class Main{
public static boolean isPrime(int num){
for(int i=2;i<=Math.sqrt(num);i++){
if(num%i==0) return false;
}
return true;
}
//匈牙利法()
public static boolean find(int i,boolean[][] prime,int[] evenToOdd,boolean[] used){
for(int j=0;j<prime[0].length;j++){
if(prime[i][j]&&!used[j]){
used[j]=true;
int pre = evenToOdd[j];
// 核心思路---在不影响前面数量的基础上,后面能插进去的话,就后面匹配上,前面再找路子
if(pre==-1||find(pre,prime,evenToOdd,used)){
evenToOdd[j]=i;
//prime[i][j]=false;
return true;
}
}
}
return false;
}
public static void main(String[] args){
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while(scanner.hasNext()){
int num = scanner.nextInt();
int[] arr = new int[num];
for(int i=0;i<num;i++){
arr[i]=scanner.nextInt();
}
// 由于数字范围是2-30000那么相加之和一定大于2,而大于2的素数一定是奇数,奇数又一定是奇数+偶数之和
// 所以把数字分为两组
ArrayList<Integer> oddList = new ArrayList<Integer>();
ArrayList<Integer> evenList = new ArrayList<Integer>();
for(int i=0;i<arr.length;i++){
if(arr[i]%2==0){
evenList.add(arr[i]);
}else{
oddList.add(arr[i]);
}
}
int oddNum = oddList.size();
int evenNum = evenList.size();
if(oddNum==0||evenNum==0){
System.out.println(0);
continue;
}
// 建立邻接矩阵-描绘图的关系
boolean[][] prime = new boolean[oddNum][evenNum];
for(int i=0;i<oddNum;i++){
for(int j=0;j<evenNum;j++){
prime[i][j]=isPrime(oddList.get(i)+evenList.get(j));
}
}
// 统计连接
int[] evenToOdd = new int[evenNum];
for(int i=0;i<evenToOdd.length;i++){
evenToOdd[i] = -1;
}
int count = 0;
for(int i=0;i<oddNum;i++){
// 这步最关键,每次都重新建一个数组来标记是否访问了
boolean[] used = new boolean[evenNum];
if(find(i,prime,evenToOdd,used)) count++;
}
System.out.println(count);
}
}
}
图片示例

在做的过程中犯了一个错误(误打误撞还通过了80%🤦♂️):
