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Python中的Munkres算法实现详解

发布时间:2023-12-24 17:43:08

Munkres算法,也被称为匈牙利算法或Kuhn-Munkres算法,是解决二分图 匹配问题的经典算法之一。在Python中,可以使用munkres模块来实现该算法。

首先,需要安装munkres模块。可以使用以下命令来安装该模块:

pip install munkres

接下来,我们来看一个简单的使用例子。假设有4个任务和4个工人,需要找到 的工作分配方式。我们将任务和工人之间的成本表示为一个4x4的矩阵,如下所示:

3 5 2 1
4 2 6 8
7 9 4 2
1 2 3 4

我们需要找到一个 的任务-工人匹配,使得总成本最小。使用Munkres算法可以很轻松地解决这个问题。下面是完整的代码:

from munkres import Munkres

# 定义任务-工人成本矩阵
cost_matrix = [[3, 5, 2, 1],
               [4, 2, 6, 8],
               [7, 9, 4, 2],
               [1, 2, 3, 4]]

# 创建Munkres对象
m = Munkres()

# 使用算法求解      匹配
indexes = m.compute(cost_matrix)

# 输出      匹配结果
print('      匹配结果:')
total_cost = 0
for row, column in indexes:
    value = cost_matrix[row][column]
    total_cost += value
    print('任务', row + 1, ' --> 工人', column + 1, ' : 成本', value)
    
print('总成本:', total_cost)

执行以上代码,将输出如下结果:

      匹配结果:
任务 1  --> 工人 3  : 成本 2
任务 2  --> 工人 2  : 成本 2
任务 3  --> 工人 4  : 成本 2
任务 4  --> 工人 1  : 成本 1
总成本: 7

上述结果表示 匹配结果为:任务1分配给工人3,任务2分配给工人2,任务3分配给工人4,任务4分配给工人1,总成本为7。

以上就是使用Python中的Munkres算法模块解决 匹配问题的详细步骤。希望能对你有所帮助!