POJ 1149 PIGS ★(经典网络流构图)

题意】 有M个猪圈,每个猪圈里初始时有若干头猪。一开始所有猪圈都是关闭的。依 次来了N个顾客,每个顾客分别会打开指定的几个猪圈,从中买若干头猪。每 个顾客分别都有他能够买的数量的上限。每个顾客走后,他打开的那些猪圈中的 猪,都可以被任意地调换到其它开着的猪圈里,然后所有猪圈重新关上。问总共 最多能卖出多少头猪。(1 <= N <= 100, 1 <= M <= 1000) 非常好的一道网络流建模题!最大的收获就是: 在面对网络流问题时,如果一时想不出很好的构图方法,不如先构造一个最 直观,或者说最“硬来”的模型,然后再用合并结点和边的方法来简化这个模 型。经过简化以后,好的构图思路自然就会涌现出来了。这是解决网络流问题 的一个好方法。 ---以下思路来自于Edelweiss大牛的《网络流建模汇总》   【 建模方法】 不难想象,这个问题的网络模型可以很直观地构造出来。就拿上面的例子来说, 可以构造出图1所示的模型(图中凡是没有标数字的边,容量都是∞): • 三个顾客,就有三轮交易,每一轮分别都有3个猪圈和1个顾客的结点。 • 从源点到第一轮的各个猪圈各有一条边,容量就是各个猪圈里的猪的初始 数量。 • 从各个顾客到汇点各有一条边,容量就是各个顾客能买的数量上限。 • 在某一轮中,从该顾客打开的所有猪圈都有一条边连向该顾客,容量都是 ∞。 • 最后一轮除外,从每一轮的i 号猪圈都有一条边连向下一轮的i 号猪圈, 容量都是∞,表示这一轮剩下的猪可以留到下一轮。 • 最后一轮除外,从每一轮被打开的所有猪圈,到下一轮的同样这些猪圈, 两两之间都要连一条边,表示它们之间可以任意流通。 这个网络模型的最大流量就是最多能卖出的数量。图中最多有 2+N+M×N≈100,000个结点。这个模型虽然很直观,但是结点数太多了,计算速 度肯定会很慢。其实不用再想别的算法,就让我们继续上面的例子,用合并的方 法来简化这个网络模型。 首先,最后一轮中没有打开的猪圈就可以从图中删掉了,也就是图中红色 的部分,显然它们对整个网络的流量没有任何影响。   再根据下面 网络流节点合并规律:     得到最终的图:   总结本题的构图规则就是:
#include 
 
   
    
  
#include 
  
    
      #include 
     
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         #include 
        
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           #include 
           
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              #include 
             
               #define MID(x,y) ((x+y)/2) #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a)) using namespace std; const int MAXV = 305; const int MAXE = 10005; struct node{ int u, v, flow; int opp; int next; }; struct Dinic{ node arc[MAXE]; int vn, en, head[MAXV]; //vn点个数(包括源点汇点),en边个数 int cur[MAXV]; //当前弧 int q[MAXV]; //bfs建层次图时的队列 int path[MAXE], top; //存dfs当前最短路径的栈 int dep[MAXV]; //各节点层次 void init(int n){ vn = n; en = 0; mem(head, -1); } void insert_flow(int u, int v, int flow){ arc[en].u = u; arc[en].v = v; arc[en].flow = flow; arc[en].opp = en + 1; arc[en].next = head[u]; head[u] = en ++; arc[en].u = v; arc[en].v = u; arc[en].flow = 0; //反向弧 arc[en].opp = en - 1; arc[en].next = head[v]; head[v] = en ++; } bool bfs(int s, int t){ mem(dep, -1); int lq = 0, rq = 1; dep[s] = 0; q[lq] = s; while(lq < rq){ int u = q[lq ++]; if (u == t){ return true; } for (int i = head[u]; i != -1; i = arc[i].next){ int v = arc[i].v; if (dep[v] == -1 && arc[i].flow > 0){ dep[v] = dep[u] + 1; q[rq ++] = v; } } } return false; } int solve(int s, int t){ int maxflow = 0; while(bfs(s, t)){ int i, j; for (i = 1; i <= vn; i ++) cur[i] = head[i]; for (i = s, top = 0;;){ if (i == t){ int mink; int minflow = 0x3fffffff; for (int k = 0; k < top; k ++) if (minflow > arc[path[k]].flow){ minflow = arc[path[k]].flow; mink = k; } for (int k = 0; k < top; k ++) arc[path[k]].flow -= minflow, arc[arc[path[k]].opp].flow += minflow; maxflow += minflow; top = mink; //arc[mink]这条边流量变为0, 则直接回溯到该边的起点即可(这条边将不再包含在增广路内). i = arc[path[top]].u; } for (j = cur[i]; j != -1; cur[i] = j = arc[j].next){ int v = arc[j].v; if (arc[j].flow && dep[v] == dep[i] + 1) break; } if (j != -1){ path[top ++] = j; i = arc[j].v; } else{ if (top == 0) break; dep[i] = -1; i = arc[path[-- top]].u; } } } return maxflow; } }dinic; int indeg[MAXV], outdeg[MAXV]; int main(){ int t; scanf("%d", &t); while (t --){ mem(indeg, 0); mem(outdeg, 0); int n, m; scanf("%d %d", &n, &m); dinic.init(n+2); for (int i = 0; i < m; i ++){ int u, v, w; scanf("%d %d %d", &u, &v, &w); indeg[v] ++, outdeg[u] ++; if (w == 0) dinic.insert_flow(u, v, 1); } bool ok = 1; int sum = 0; for (int i = 1; i <= n; i ++){ int x = abs(indeg[i] - outdeg[i]); if (x == 0) continue; if (x % 2 == 1){ ok = 0; break; } if (indeg[i] > outdeg[i]){ dinic.insert_flow(i, n+2, x/2); sum += x/2; } else{ dinic.insert_flow(n+1, i, x/2); } } if (!ok){ puts("impossible"); continue; } if (dinic.solve(n+1, n+2) == sum){ puts("possible"); } else{ puts("impossible"); } } return 0; } 
              
             
            
          
         
        
       
      
    
 
   

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