图论 —— 网络流 —— 最小割 —— 最大权闭合子图
【概述】
给出一个有向图,每一个点都有一个权值,现在要选择一个权值和最大的子图,使得每个点的后继都在子图中,这个子图就称为最大权闭合子图。
如上图,能选的子图有:Ø、{1,2,3,4,5,6}、{3,6}、{2,4,5,6}、{4,6}、{5,6}、{6}、,他们的权值分别为:0、16、12、4、2、4、5
因此最大闭合子图为:{1,2,3,4,5,6},权值为 16
【解法】
最大权闭合子图可以转为最小割问题来求解。
首先记录整个图中所有正点权之和,然后建立相应的流量网络
设一个超级源点 S 与一个超级汇点 T,从源点 S 向每个正权点连一条容量为权值的边,每个负权点向汇点 T 连一条容量为权值的绝对值的边,原图中的边容量均设为 INF
由于原图的边都是无穷大的,那么割边一定是与源点 S 或汇点 T 相连的,那么就有以下的含义:
- 割掉 S 与 i 的边,表示不选择 i 点作为子图的点
- 割掉 i 与 T 的边,表示选择 i 点为子图的点
- 如果 S 与 i 有边,表示 i 存在子图中
- 如果 i 与 T 有边,表示 i 不存在于子图中
在建完图后,利用 Dinic 求最小割,割掉后与源点 S 连通的点就构成了最大权闭合子图,最小割的值是不选的正权之和与要选的负权绝对值之和,那么最大权闭合子图的权值就是:正权值之和-最小割
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