分配问题(费用流 or KM算法)

Description

    有n件工作要分配给n个人做。第i 个人做第j 件工作产生的效益为ij c 。试设计一个将n件工作分配给n个人做的分配方案,使产生的总效益最大。
    对于给定的n件工作和n个人,计算最优分配方案和最差分配方案。

Input

多组数据输入.
每组输入第1 行有1 个正整数n<=50,表示有n件工作要分配给n 个人做。接下来的n 行中,每行有n 个整数Cij,1≤i≤n,1≤j≤n,表示第i 个人做第j件工作产生的效益为Cij 。

Output

每组输出的最小总效益和最大总效益。

Sample Input

5
2 2 2 1 2
2 3 1 2 4
2 0 1 1 1
2 3 4 3 3
3 2 1 2 1

Sample Output

5
14
题目来自nefu485


方法一(不推荐,比较慢):由于题目要同时求最小收益和最大收益,很容易想到费用流,所以直接建立源点汇点,所有边的流量限制设成1,源点和汇点分别连接的点费用0,其余的费用用对应的分配方案数值就好。


#include 
#include 
#include 
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long ll;
const   int oo=1e9;
const   int mm=11111111;
const   int mn=888888;
int node,src,dest,edge;
int ver[mm],flow[mm],cost[mm],nex[mm];
int head[mn],dis[mn],p[mn],q[mn],vis[mn];
/**这些变量基本与最大流相同,增加了cost 表示边的费用,p记录可行流上节点对应的反向边*/
void prepare(int _node,int _src,int _dest)
{
    node=_node,src=_src,dest=_dest;
    for(int i=0; i=mn)?l=0:l)
        for(i=head[u=q[l]],vis[u]=0; i>=0; i=nex[i])
            if(flow[i]&&dis[v=ver[i]]>(tmp=dis[u]+cost[i]))
            {
                dis[v]=tmp;
                p[v]=i^1;
                if(vis[v]) continue;
                vis[q[r++]=v]=1;
                if(r>=mn)r=0;
            }
    return p[dest]>-1;
}
int SpfaFlow()/**源点到汇点的一条最短路即可行流,不断的找这样的可行流*/
{
    int i,ret=0,delta;
    while(spfa())
    {
        for(i=p[dest],delta=oo; i>=0; i=p[ver[i]])
            if(flow[i^1]=0; i=p[ver[i]])
            flow[i]+=delta,flow[i^1]-=delta;
        ret+=delta*dis[dest];
    }
    return ret;
}
int a[55][55];
int main()
{
    int n;
    while(~scanf("%d",&n))
    {
        prepare(2*n+2,0,2*n+1);
        for(int i=1; i<=n; i++)
            addedge(0,i,1,0),addedge(i+n,n*2+1,1,0);
        for(int i=1; i<=n; i++)
            for(int j=1; j<=n; j++)
            {
                scanf("%d",&a[i][j]);
                addedge(i,j+n,1,a[i][j]);
            }
        printf("%d\n",SpfaFlow());
        prepare(2*n+2,0,2*n+1);
        for(int i=1; i<=n; i++)
            addedge(0,i,1,0),addedge(i+n,n*2+1,1,0);
        for(int i=1; i<=n; i++)
            for(int j=1; j<=n; j++)
                addedge(i,j+n,1,-a[i][j]);
        printf("%d\n",-SpfaFlow());
    }
    return 0;
}

方法二:这题由于只是一个带权值的匹配问题,那么又很容易想到的是KM算法,用最佳匹配的思路来完成匹配就OK,只不过这题最佳匹配和最差匹配都要求,不用担心~KM算法也有自己的优势之处,只要把所有边权值取相反数,得到的最佳匹配就是最差匹配的相反数,所以这题也就可以直接一个KM算法的模板就过了,值得注意的是KM算法跑完的时间比费用流快,只用了8ms,费用流跑了34ms,所以KM算法的效率还是比较高的咯~~~

#include 
#include 
#include 
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn=55,inf=1e9;
int m,n,tu[maxn][maxn],match1[maxn],match2[maxn];
int KM()
{
    int s[maxn],t[maxn],l1[maxn],l2[maxn],p,q,ret=0,i,j,k;
    ///l1为左边的匹配分量,l2是右边的匹配分量
    for(i=0; il1[i]?tu[i][j]:l1[i];
        if(l1[i]==-inf)
            return -1;
    }
    for(i=0; i=0; j=p)
                            match2[j]=k=t[j],p=match1[k],match1[k]=j;
                }
        }
        if(match1[i]<0)
        {
            for(i--,p=inf,k=0; k<=q; k++)
                for(j=0; j


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