增广路算法 (最大流问题)
Edmonds-Karp算法:
计算机科学中, Edmonds–Karp算法通过实现Ford–Fulkerson算法来计算网络中的最大流,其时间复杂度为O(V E2). 该算法由Yefim (Chaim) Dinic 在1970年最先提出并由Jack Edmonds和Richard Karp 在1972年独立发表。
视频:Edmonds-Karp算法视频
最大流问题的目标:把最多的物品从s运送到t,其它点都是中转站。
算法思路:从0流开始不断增加流量,保持每次增加流量后都满足容量限制·斜对称性·流量平衡3个条件。
增广路:残量网络中任何一条从s到t的有向道路都对应一条原图中的增广路。
增广:只要求出增广路中所有残量的最小值d,把对应的所有边都加上d。
最大流判断条件:当残量网络中不存在增广路,则当前流就是最大流。
POJ 1459
模板题!
1 #include <iostream> 2 #include <algorithm> 3 #include <stdlib.h> 4 #include <time.h> 5 #include <cmath> 6 #include <cstdio> 7 #include <string> 8 #include <cstring> 9 #include <vector> 10 #include <queue> 11 #include <stack> 12 #include <set> 13 14 #define c_false ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(0) 15 #define INF 0x3f3f3f3f 16 #define INFL 0x3f3f3f3f3f3f3f3f 17 #define zero_(x,y) memset(x , y , sizeof(x)) 18 #define zero(x) memset(x , 0 , sizeof(x)) 19 #define MAX(x) memset(x , 0x3f ,sizeof(x)) 20 #define swa(x,y) {LL s;s=x;x=y;y=s;} 21 using namespace std ; 22 #define N 505 23 24 const double PI = acos(-1.0); 25 typedef long long LL ; 26 27 int n, np, nc, m, ans; 28 int Map[N][N], pre[N], que[N]; 29 bool vis[N]; 30 31 bool bfs(){ 32 int head, tail; 33 zero(vis); 34 head = tail = 1; 35 que[tail++] = n; 36 vis[n] = true; 37 while(tail > head){ 38 int u = que[head ++]; 39 for(int i = 0; i <= n+1; i++){ 40 if(!vis[i] && Map[u][i]){ 41 pre[i] = u; 42 if(i == n+1) return true; 43 que[tail ++] = i; 44 vis[i] = true; 45 } 46 } 47 } 48 return false; 49 } 50 51 void End(){ 52 int i, sum = INF; 53 for(i = n + 1; i != n; i = pre[i]) 54 sum = min(sum, Map[pre[i]][i]); 55 for(i = n + 1; i != n; i = pre[i]){ 56 Map[pre[i]][i] -= sum; 57 Map[i][pre[i]] += sum; 58 } 59 ans += sum; 60 } 61 62 int main(){ 63 //freopen("in.txt","r",stdin); 64 //freopen("out.txt","w",stdout); 65 //ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); 66 int u, v, w; 67 while(~scanf("%d%d%d%d", &n, &np, &nc, &m)){ 68 zero(Map); 69 while(m--){ 70 while(getchar() != '('); 71 scanf("%d,%d)%d", &u, &v, &w); 72 Map[u][v] += w; 73 } 74 while(np--){ 75 while(getchar() != '('); 76 scanf("%d)%d", &u, &w); 77 Map[n][u] = w; 78 } 79 while(nc--){ 80 while(getchar() != '('); 81 scanf("%d)%d", &u, &w); 82 Map[u][n+1] = w; 83 } 84 ans = 0; 85 while(bfs()) End(); 86 printf("%d\n", ans); 87 } 88 return 0; 89 }
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POJ 3041
题意:给定N*N矩阵,其中M个点,每次删除整行或者整列,求最小删除数;
思路:将行看成是x集合的点,列看成是y集合的点,M个点为对应边,就变成了二分图的最大匹配问题,
这样就方便的转化成了最大流问题,只要在图中加入一个源点,和一个汇点即可;
用0-n-1存储行,n-(2*n-1)存储列,2*n存储源点,2n+1存储汇点;
1 #include <iostream> 2 #include <algorithm> 3 #include <stdlib.h> 4 #include <time.h> 5 #include <cmath> 6 #include <cstdio> 7 #include <string> 8 #include <cstring> 9 #include <vector> 10 #include <queue> 11 #include <stack> 12 #include <set> 13 14 #define c_false ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(0) 15 #define INF 0x3f3f3f3f 16 #define INFL 0x3f3f3f3f3f3f3f3f 17 #define zero_(x,y) memset(x , y , sizeof(x)) 18 #define zero(x) memset(x , 0 , sizeof(x)) 19 #define MAX(x) memset(x , 0x3f ,sizeof(x)) 20 #define swa(x,y) {LL s;s=x;x=y;y=s;} 21 using namespace std ; 22 #define N 1005 23 24 const double PI = acos(-1.0); 25 typedef long long LL ; 26 27 int n, m, ans; 28 int Map[N][N], pre[N], que[N]; 29 bool vis[N]; 30 31 bool bfs(){ 32 int head, tail; 33 zero(vis); 34 head = tail = 1; 35 que[tail++] = 2*n; 36 vis[2*n] = true; 37 while(tail > head){ 38 int u = que[head ++]; 39 for(int i = 0; i <= 2*n+1; i++){ 40 if(!vis[i] && Map[u][i]){ 41 pre[i] = u; 42 if(i == 2*n+1) return true; 43 que[tail ++] = i; 44 vis[i] = true; 45 } 46 } 47 } 48 return false; 49 } 50 51 void End(){ 52 int i, sum = INF; 53 for(i = 2*n + 1; i != 2*n; i = pre[i]) 54 sum = min(sum, Map[pre[i]][i]); 55 for(i = 2*n + 1; i != 2*n; i = pre[i]){ 56 Map[pre[i]][i] -= sum; 57 Map[i][pre[i]] += sum; 58 } 59 ans += sum; 60 } 61 62 int main(){ 63 //freopen("in.txt","r",stdin); 64 //freopen("out.txt","w",stdout); 65 //ios_base::sync_with_stdio(false); cin.tie(0); 66 int u, v; 67 while(~scanf("%d%d", &n, &m)){ 68 zero(Map); 69 for(int i = 0; i < m; i++){ 70 scanf("%d%d", &u, &v); 71 Map[u-1][v-1+n] = 1; 72 Map[2*n][u-1] = 1; 73 Map[n+v-1][(2*n)+1] = 1; 74 } 75 ans = 0; 76 while(bfs()) End(); 77 printf("%d\n", ans); 78 } 79 return 0; 80 }
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