网络流入门 -- 2020.7.20 - 2020.7.25

网络流

Dinic 解最大流

还真是,这个算法不用太懂…直接add然后run就行,难点在建图,奥还有读题…
板子放最后

POJ 1149 PIGS

多源多汇 , 因为猪在猪圈里可以随意更改,所以对每一个猪圈,有一个人拿了出来之后,能转交给其他所有有这个钥匙的人任意数量的猪,最后所有人连上汇点,权重为这个人的需求即可

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HDU 3416 Marriage Match IV (Dijkstra+最大流)

问题是求 从S到T的不经过同一条边的最短路数量,可以分成下面几个小问题

  • 如何判断边是否在最短路径上?

    最短路径满足条件是对现在的所有 [u->v] 边 都有: d[u] + cost <= d[v]
    明显当 d[u] + cost == d[v] 时, [u->v] 的这条边在最短路径上

  • 如何计数?

    冷静分析一波 , 假设现在就只有两个点 要计算 a->b 的 不经过同一个边最短路数量,那就是要计算 a->b 的边中有多少个和最小边相同的边数.可以发现,最短路上的权值不影响最后的计数了. 那么推展到n个结点 ,答案就是以最短路径建权值都是1的图,从 S->T的 最大流.
    网络流入门 -- 2020.7.20 - 2020.7.25_第2张图片 网络流入门 -- 2020.7.20 - 2020.7.25_第3张图片

  • 扩展 :当题目要求为不经过相同结点时怎么计数?

    问题转化为结点容量为1 ,从S->T的最大流 ,拆点, 将路径上的每个点拆成 i 和 i+n 加权为1的边即可.

Dinic 解二分图匹配

HDU - 4292 Food

因为每个人只能满意一次,要把人拆点,从源点到人的边权为食物,从人到汇点的边权为饮料

//vector存边,queue操作较慢
const ll inf = 0x3f3f3f3f;
const ll maxn = 1e5 + 7;

struct Dinic
{
    struct edge
    {
        int to, cap, rev;
        edge(int a, int b, int c)
        {
            to = a, cap = b, rev = c;
        }
    };
    vector<edge> G[maxn];
    int level[maxn];
    int iter[maxn];
    void init(int n)
    {
        memset(level, 0, sizeof level);
        memset(iter, 0, sizeof iter);
        for (int i = 0; i <= n; i++)
            G[i].clear();
    }
    void add(int from, int to, int cap)
    {
        G[from].push_back(edge(to, cap, G[to].size()));
        G[to].push_back(edge(from, 0, G[from].size() - 1));
    }
    void bfs(int s)
    {
        memset(level, -1, sizeof level);
        queue<int> que;
        level[s] = 0;
        que.push(s);
        while (que.size())
        {
            int v = que.front();
            que.pop();
            for (int i = 0; i < G[v].size(); i++)
            {
                edge &e = G[v][i];
                if (e.cap > 0 && level[e.to] < 0)
                    level[e.to] = level[v] + 1, que.push(e.to);
            }
        }
    }
    int dfs(int v, int t, int f)
    {
        if (v == t)
            return f;
        for (int &i = iter[v]; i < G[v].size(); i++)
        {
            edge &e = G[v][i];
            if (e.cap > 0 && level[v] < level[e.to])
            {
                int d = dfs(e.to, t, min(f, e.cap));
                if (d > 0)
                {
                    e.cap -= d, G[e.to][e.rev].cap += d;
                    return d;
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    int run(int s, int t)
    {
        int flow = 0;
        while (1)
        {
            bfs(s);
            if (level[t] < 0)
                return flow;
            memset(iter, 0, sizeof iter);
            int f;
            while ((f = dfs(s, t, inf)) > 0)
                flow += f;
        }
    }
} F;

//前向星,快的起飞
const ll inf = 0x3f3f3f3f;
const ll maxn = 1e5 + 7;
const int MX = 1e3;
const int MS = 4e5 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
template <class T>
struct Max_Flow
{
    int n;
    int Q[MX], sign;
    int head[MX], level[MX], cur[MX], pre[MX];
    int nxt[MS], pnt[MS], E;
    T cap[MS];
    void init(int n)
    {
        E = 0;
        this->n = n + 1;
        fill(head, head + this->n, -1);
    }
    void add(int from, int to, T c, T rw = 0)
    {
        // cout << from << " " << to << " " << c << endl;
        pnt[E] = to;
        cap[E] = c;
        nxt[E] = head[from];
        head[from] = E++;
        pnt[E] = from;
        cap[E] = rw;
        nxt[E] = head[to];
        head[to] = E++;
    }
    bool BFS(int s, int t)
    {
        sign = t;
        std::fill(level, level + n, -1);
        int *front = Q, *tail = Q;
        *tail++ = t;
        level[t] = 0;
        while (front < tail && level[s] == -1)
        {
            int u = *front++;
            for (int e = head[u]; e != -1; e = nxt[e])
            {
                if (cap[e ^ 1] > 0 && level[pnt[e]] < 0)
                {
                    level[pnt[e]] = level[u] + 1;
                    *tail++ = pnt[e];
                }
            }
        }
        return level[s] != -1;
    }
    void Push(int t, T &flow)
    {
        T mi = INF;
        int p = pre[t];
        for (int p = pre[t]; p != -1; p = pre[pnt[p ^ 1]])
        {
            mi = std::min(mi, cap[p]);
        }
        for (int p = pre[t]; p != -1; p = pre[pnt[p ^ 1]])
        {
            cap[p] -= mi;
            if (!cap[p])
            {
                sign = pnt[p ^ 1];
            }
            cap[p ^ 1] += mi;
        }
        flow += mi;
    }
    void DFS(int u, int t, T &flow)
    {
        if (u == t)
        {
            Push(t, flow);
            return;
        }
        for (int &e = cur[u]; e != -1; e = nxt[e])
        {
            if (cap[e] > 0 && level[u] - 1 == level[pnt[e]])
            {
                pre[pnt[e]] = e;
                DFS(pnt[e], t, flow);
                if (level[sign] > level[u])
                {
                    return;
                }
                sign = t;
            }
        }
    }
    T Dinic(int s, int t)
    {
        pre[s] = -1;
        T flow = 0;
        while (BFS(s, t))
        {
            std::copy(head, head + n, cur);
            DFS(s, t, flow);
        }
        return flow;
    }
};
Max_Flow<int> F;

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