POJ 1459 C++ (图论)

POJ 1459 C++ (图论)

一.Ford和Fulkerson迭加算法.

  基本思路:把各条弧上单位流量的费用看成某种长度,用求解最短路问题的方法确定一条自V1至Vn的最短路;在将这条最短路作为可扩充路,用求解最大流问题的方法将其上的流量增至最大可能值;而这条最短路上的流量增加后,其上各条弧的单位流量的费用要重新确定,如此多次迭代,最终得到最小费用最大流.

  迭加算法:

  1) 给定目标流量F或∞,给定最小费用的初始可行流=0

  2) 若V(f)=F,停止,f为最小费用流;否则转(3).

  3) 构造 相应的新的费用有向图W(fij),在W(fij)寻找Vs到Vt的最小费用有向路P(最短路),沿P增加流f的流量直到F,转(2);若不存在从Vs到Vt的最小费用的有向路P,停止.f就是最小费用最大流.

  具体解题步骤:

  设图中双线所示路径为最短路径,费用有向图为W(fij).

  在图(a)中给出零流 f,在图(b)中找到最小费用有向路,修改图(a)中的可行流,δ=min{4,3,5}=3,得图(c),再做出(c)的调整容量图,再构造相应的新的最小费用有向路得图(d), 修改图(c)中的可行流, δ=min{1,1,2,2}=1,得图(e),以此类推,一直得到图(h),在图(h)中以无最小费用有向路,停止,经计算:

  图(h)中 最小费用=1*4+3*3+2*4+4*1+1*1+4*2+1*1+3*1=38

  图(g)中 最大流=5

  最大流问题仅注意网络流的流通能力,没有考虑流通的费用。实际上费用因素是很重要的。例如在交通运输问题中,往往要求在完成运输任务的前提下,寻求一个使总运输费用最省的运输方案,这就是最小费用流问题。如果只考虑单位货物的运输费用,那么这个问题就变成最短路问题。由此可见,最短路问题是最小费用流问题的基础。现已有一系列求最短路的成功方法。最小费用流(或最小费用最大流)问题 ,可以交替使用求解最大流和最短路两种方法,通过迭代得到解决。


//老老实实看了一天的书,终于敲出了第一个关于网络流的程序
//庆祝流的零的突破
#include<iostream>
using namespace std;
int n,np,nc,m,flag,res;
int arr[110][110];
int q[10000],pre[10000],used[110];

int path(int s)
{ int u,head,tail,temp,i,j;
  head=tail=0;
  q[tail++]=s;
  used[s]=1;
  while(head<tail)
       { temp=tail;
         for(i=head;i<temp;i++)
             {    u=q[i];
                  if(u==n+1)
                     return 1;
                  for(j=0;j<=n+1;j++)
                     if(!used[j] && arr[u][j]>0)
                        {pre[j]=u;
                         used[j]=1;
                         q[tail++]=j;
                         }
              }
          head=temp;
       }
  return 0;      
}


void  ford_fulkerson()
{ int i,j,u,v,min;
  min=INT_MAX;
 
  u=pre[n+1];
  v=n+1;
  while(u>=0)
       {if(arr[u][v]<min)
             min=arr[u][v];
           v=u;
           u=pre[u];
         
       }
    
  u=pre[n+1];
  v=n+1;
  while(u>=0)
       {   arr[u][v]=arr[u][v]-min;
           arr[v][u]=arr[v][u]+min;
           v=u;
           u=pre[u];
        }
   res=res+min;       
}       


int main()
{int u,v,w,i,j;
       freopen("in.txt","r",stdin);
       freopen("out.txt","w",stdout);
 while((scanf("%d%d%d%d",&n,&np,&nc,&m))!=EOF)
       {  flag=0;
          res=0;
          memset(arr,0,sizeof(arr));
           for(i=0;i<m;i++)
             { while(getchar()!='(');
               scanf("%d,%d)%d",&u,&v,&w);
               arr[u][v]=w;
             } 
           for(i=0;i<np;i++)
             {  while(getchar()!='(');
                scanf("%d)%d",&v,&w);
                arr[n][v]=w;
              } 
         
            for(i=0;i<nc;i++)
             { while(getchar()!='(');
               scanf("%d)%d",&u,&w);
               arr[u][n+1]=w;
              }   
                                            
           while(!flag)
             { memset(used,0,sizeof(used));
               memset(pre,-1,sizeof(pre));
               if(path(n))
                  ford_fulkerson();
                else
                  flag=1;
              }     
    printf("%d\n",res);  
 }                                      
   return 0;
}   

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