最小费用最大流 模板



费用流(MCMF)这东西很早之前就想写了……但是一直慵懒。

在最大流找增广路的过程中,同时要求了最小费用,

那么我们找的增广路就找费用最小的那一条。


一般最小费用流的“费用”形式是:每条边有单位流量的代价。

那么求出了S~T的增广路里,cost最小的一条,

只要用增广的流量乘上这条增广路里每条边的cost即可。

如何找cost最小的一条呢?

用SPFA来寻找最短路。

注意了,费用流建边的时候逆边的费用是负数,

所以一般不能用dij。况且spfa很好写嘛。


假如说没有增广路了结束即可。

注意一下每次求最短路的时候要记录pre,以便求出增广的路径。

这条路径有很多种方法来记录这条增广路,具体不赘述了。


网上的模板很多不好懂……(可能是我菜吧)

还是感觉自己写比较好。


模板题目是洛谷上的。

传送门


题目描述

如题,给出一个网络图,以及其源点和汇点,每条边已知其最大流量和单位流量费用,求出其网络最大流和在最大流情况下的最小费用。

输入输出格式

输入格式:

第一行包含四个正整数N、M、S、T,分别表示点的个数、有向边的个数、源点序号、汇点序号。

接下来M行每行包含四个正整数ui、vi、wi、fi,表示第i条有向边从ui出发,到达vi,边权为wi(即该边最大流量为wi),单位流量的费用为fi。

输出格式:

一行,包含两个整数,依次为最大流量和在最大流量情况下的最小费用。

输入输出样例

输入样例#1:
4 5 4 3
4 2 30 2
4 3 20 3
2 3 20 1
2 1 30 9
1 3 40 5
输出样例#1:
50 280

说明

时空限制:1000ms,128M

(BYX:最后两个点改成了1200ms)

数据规模:

对于30%的数据:N<=10,M<=10

对于70%的数据:N<=1000,M<=1000

对于100%的数据:N<=5000,M<=50000

样例说明:

最小费用最大流 模板_第1张图片

如图,最优方案如下:

第一条流为4-->3,流量为20,费用为3*20=60。

第二条流为4-->2-->3,流量为20,费用为(2+1)*20=60。

第三条流为4-->2-->1-->3,流量为10,费用为(2+9+5)*10=160。

故最大流量为50,在此状况下最小费用为60+60+160=280。

故输出50 280。





#include
using namespace std;
int read(){
    int x=0,f=1;char ch=getchar();
    while (ch<'0' || ch>'9'){if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
    while (ch>='0' && ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
    return x*f;
}
const int 
	N=5005,
	M=50005,
	inf=200000000;
int n,m,S,T,Ecnt;
int cost,flow;
int dis[N],pre[N];
bool vis[N];
queue Q;
struct Edge{
	int next,from,to,C,cost;
}E[M<<1];int head[N];
void add(int u,int v,int C,int cost){
	E[Ecnt].next=head[u];
	E[Ecnt].from=u;
	E[Ecnt].to=v;
	E[Ecnt].C=C,E[Ecnt].cost=cost;
	head[u]=Ecnt++;
}
bool SPFA(int start,int end){
	for (int i=0;i<=n;i++)
		dis[i]=inf,pre[i]=0;
	vis[start]=1,dis[start]=0;
	Q.push(start);
	while (!Q.empty()){
		int u=Q.front();Q.pop();
		vis[u]=0;
		for (int i=head[u];~i;i=E[i].next){
			if (E[i].C){
				int j=E[i].to;
				if (dis[j]>dis[u]+E[i].cost){
					dis[j]=dis[u]+E[i].cost;
					pre[j]=i;
					if (!vis[j]) vis[j]=1,Q.push(j);
				}
			}
		}
	}
	return dis[end]!=inf;
}
void MCMF(int start,int end){
	cost=0,flow=0;
	while (SPFA(start,end)){
		int f=inf;
		for (int i=end;i!=start;i=E[pre[i]].from)
			if (f>E[pre[i]].C) f=E[pre[i]].C;
		for (int i=end;i!=start;i=E[pre[i]].from)
			E[pre[i]].C-=f,E[pre[i]^1].C+=f;
		flow+=f,cost+=dis[end]*f;
	}
	
}
int main(){
	n=read(),m=read(),S=read(),T=read();
	int u,v,w,f;
	Ecnt=0;
	memset(head,255,sizeof(head));
	for (int i=1;i<=m;i++){
		u=read(),v=read(),w=read(),f=read();
		add(u,v,w,f),add(v,u,0,-f);
	}
	MCMF(S,T);
	printf("%d %d\n",flow,cost);
	return 0;
}


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