匈牙利语(Kuhn Munkres)算法奇怪

时间:2013-07-02 07:14:07

标签: algorithm

我已经阅读了这里的每一个答案,Wikipedia和WikiHow,印度人的演讲以及其他来源,我很确定我理解他们所说的并且已经以这种方式实现了。但我对所有这些解释都明显错误的陈述感到困惑。

他们都说要用最少的行数来覆盖矩阵中的零,如果它等于N(即每行和每列都有一个零),那么就有一个零解,我们'重做。但后来我发现了这个:

    a  b  c  d  e

A   0  7  0  0  0
B   0  8  0  0  6 
C   5  0  7  3  4 
D   5  0  5  9  3 
E   0  4  0  0  9

每行和每列都有一个零,并且无法覆盖少于五行的零,但显然没有零解决方案。行C在列b中只有零,但对于行D没有为零。

我在这里误解了什么吗?我是否需要更好的测试,以确定是否可以进行零分配?所有这些来源都遗漏了一些必要的东西吗?

1 个答案:

答案 0 :(得分:8)

您可以在示例中仅使用四行覆盖矩阵中的零:列b,行A,行B,行E.

以下是适用于您的示例的the Wikipedia article as of June 25中提供的算法的分步演练:

    a  b  c  d  e

A   0  7  0  0  0
B   0  8  0  0  6 
C   5  0  7  3  4 
D   5  0  5  9  3 
E   0  4  0  0  9

步骤1:每行的最小值为零,因此减法无效。我们尝试分配任务,以便每个任务都以零成本执行,但事实证明这是不可能的。继续下一步。

步骤2:每列中的最小值也为零,因此此步骤也无效。继续下一步。

步骤3:我们找到最少数量的线来掩盖所有零。我们找到[b,A,B,E]。

    a  b  c  d  e

A   ---|---------
B   ---|---------
C   5  |  7  3  4 
D   5  |  5  9  3 
E   ---|---------

步骤4:找到最小的未覆盖元素。这是3,在(C,d)和(D,e)。我们从每个未标记的元素中减去3,并在由两行覆盖的每个元素上加3:

    a  b   c  d  e

A   0  10  0  0  0
B   0  11  0  0  6 
C   2  0   4  0  1 
D   2  0   2  6  0 
E   0  7   0  0  9

立即覆盖所有零的最小行数变为5.这很容易验证,因为每行中都为零,每列中为零。该算法断言,现在应该可以在新矩阵上进行类似于我们在步骤1中查找的赋值。

我们尝试分配任务,以便每个任务以零成本执行(根据新矩阵)。现在这是可能的。我们找到了解[(A,e),(B,c),(C,d),(D,b),(E,a)]。

我们现在可以回过头来验证我们发现的解决方案实际上是最佳的。我们看到每个分配的工作都没有成本,除了(C,d),其成本为3.由于3实际上是矩阵中最低的非零元素,我们已经看到没有零成本解决方案,很明显这是一个最佳解决方案。