线性规划与网络流24题 3.最小路径覆盖问题(nefu 481)

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题意:给定有向图G=(V,E)。设P 是G 的一个简单路(顶点不相交)的集合。如果V 中每个顶点恰好在P 的一条路上,则称P是G 的一个路径覆盖。P 中路径可以从V 的任何一个顶点开始,长度也是任意的,特别地,可以为0。G 的最小路径覆盖是G 的所含路径条数最少的路径覆盖。设计一个有效算法求一个有向无环图G 的最小路径覆盖。

代码:

#include <queue>
#include <vector>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
struct node{
    int u,v,cap;
    node(){}
    node(int u,int v,int cap):u(u),v(v),cap(cap){}
}es[505*505];
int R,S,T;
int dis[505],iter[505];
vector<int> tab[505];
void addedge(int u, int v, int cap){
    tab[u].push_back(R);
    es[R++]=node(u,v,cap);
    tab[v].push_back(R);
    es[R++]=node(v,u,0);
}
int bfs(){
    int i,h;
    queue<int> q;
    q.push(S);
    memset(dis,INF,sizeof(dis));
    dis[S]=0;
    while(q.size()){
        h=q.front();
        q.pop();
        for(i=0;i<tab[h].size();i++){
            node &e=es[tab[h][i]];
            if(e.cap>0&&dis[e.v]==INF){
                dis[e.v]=dis[h]+1;
                q.push(e.v);
            }
        }
    }
    return dis[T]<INF;
}
int dfs(int x,int maxflow){
    int flow;
    if(x==T)
    return maxflow;
    for(int &i=iter[x];i<tab[x].size();i++){
        node &e=es[tab[x][i]];
        if(dis[e.v]==dis[x]+1&&e.cap>0){
            flow=dfs(e.v,min(maxflow,e.cap));
            if(flow){
                e.cap-=flow;
                es[tab[x][i]^1].cap+=flow;
                return flow;
            }
        }
    }
    return 0;
}
int dinic(){
    int ans,flow;
    ans=0;
    while(bfs()){
        memset(iter,0,sizeof(iter));
        while(flow=dfs(S,INF))
        ans+=flow;
    }
    return ans;
}                                               //dinic模板
int main(){
    int n,m,i,j,u,v;
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){            //将DAG中的每一个点分成两个点,例如p分成p′和p″
        R=0,S=0,T=2*n+1;                        //如果DAG中没有任何边也就是相当于将p′和p″相连,
        for(i=0;i<=T;i++)                       //这时最小路径覆盖的值是n
        tab[i].clear();
        for(i=1;i<=n;i++)
        addedge(S,i,1);
        for(i=n+1;i<=2*n;i++)
        addedge(i,T,1);                         //与源点汇点相连的边容量为1    
        while(m--){
            scanf("%d%d",&u,&v);                //如果u和v相连,则将u′和v″连一条容量为INF的边
            addedge(u,v+n,INF);
        }
        printf("%d\n",n-dinic());               //最小路径覆盖=|P|-最大匹配数
    }                                           //其实这个问题跟并查集有很多相似的地方,也就是
    return 0;                                   //最开始有n个集合,如果两个点相连那么就将两个点    
}                                               //合并,最后求的的最少剩几个集合,因此变为二    
                                                //分图也保证了同一集合的两个点不会继续合并,所以
                                                //每合并一次少一个集合,因此答案就是|P|-最大匹配数


 

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