📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:32.807000             🧑  作者: Mango
在某些场景下,需要从多个数中选出两个数相乘得到的结果最大,并且这两个数必须满足一定的条件,例如它们必须互质。这个问题可以抽象成一个寻找最大权值匹配的问题,可以使用图论中的匈牙利算法来解决。
匈牙利算法的时间复杂度为$O(mn)$,其中$m$为左部的节点数,$n$为右部的节点数。
def find_max_matching(weights, edges):
def dfs(node):
for neighbor in edges[node]:
if not visited[neighbor]:
visited[neighbor] = True
if partner[neighbor] is None or dfs(partner[neighbor]):
partner[neighbor] = node
return True
return False
# 初始化每个数字的匹配状态为未匹配
partner = {node: None for node in weights}
# 从左部中的每个数字开始匹配
for node in weights:
visited = {neighbor: False for neighbor in edges[node]}
dfs(node)
return [(node, partner[node]) for node in weights if partner[node] is not None]
def maximize_profit(numbers, primes):
# 计算每个数字的权值
weights = {number: product(prime for prime in primes if number % prime == 0)
for number in numbers}
# 构建二分图
left_nodes = [node for node in weights if len(factors(node, primes)) == 2]
right_nodes = [node for node in weights if len(factors(node, primes)) == 0]
edges = {node: [neighbor for neighbor in weights if
len(factors(node, primes) & factors(neighbor, primes)) == 1]
for node in left_nodes}
# 执行最大权值匹配
matching = find_max_matching(left_nodes, edges)
# 计算最大利润
profit = sum(weights[node] for node, partner in matching)
return profit
以上代码通过调用maximize_profit
函数来解决问题。该函数接受两个参数:一个数字列表和一个质数列表。数字列表是需要考虑的数字集合,质数列表是判断数字是否可以互质的依据。maximize_profit
函数首先计算出每个数字的权值。权值的计算方式是将该数字所有可以被质数列表中的质数整除的质数相乘得到的结果。例如,如果数字为6,质数列表为[2,3,5],那么它的权值为30,因为6可以被2和3整除,但是不能被5整除,所以权值为235=30。
然后,maximize_profit
函数构建二分图并执行最大权值匹配,最终返回最大利润。