哈利波特想阻止在0点得食尸鬼到达n-1点,于是要破坏几条路,每条路消耗一定魔法,他想知道在耗费最少魔法的情况下,破坏的路最少。
(错误思路)比赛时想用费用流来解,对于原边每条边的cost赋值为1,流过之后最小的费用就是最小割得割数,但是运行之后发现结果不然,原因是费用是对于当前流所过边的所有费用而言,并不是割边的费用。。。
正确解法:
(定理? (题解报告就这么给的构图方法,应该是利用了最小割的一些性质))在网络中任意流f是最大流,则该网络的所有可能存在的最小割的边一定包含在该流f的某些满流的边中。
不严密的证明(自己YY的,若有错误,希望路过的大牛指点一二):
假设存在最小割的某边不在该f中的满流边中,设该边为e1,容量为c1,流f在该边的流量为f1(c1>f1),因为f为最大流,该割为最小割,根据著名的最大流最小割定理,f的流量和该割的容量相等,则f会存在至少一条包含非e1所在边的其他可行流,且该流也不包含该割的其他边,则此可行流是独立与原割的连接源汇点的通路,与最小割的定义矛盾。
根据上面那个不成门的定理,就有了解题报告的解法,先对原网络求一遍最大流后,对残量网络的满流的边赋值为1,非满流的边赋值为inf,对新网络求一遍最大流,该流的值即为最小割的最小边数。
方法一:
#include <cstdio> #include <cstring> const int maxn=1050; const int inf=1<<25; const int s=0; int L , W , N , P; struct edge{ int v,next,w; }edge[500005]; int head[maxn],cnt;//for sap void addedge(int u, int v, int w) { edge[cnt].v=v; edge[cnt].w=w; edge[cnt].next=head[u]; head[u]=cnt++; edge[cnt].v=u; edge[cnt].w=0; edge[cnt].next=head[v]; head[v]=cnt++; } int sap(int t) { int pre[maxn],cur[maxn],dis[maxn],gap[maxn]; int flow=0 , aug=inf ,u; bool flag; for (int i=0 ; i<=t ; ++i) { cur[i]=head[i]; gap[i]=dis[i]=0; } gap[s]=t+1; u=pre[s]=s; while (dis[s]<=t) { flag=0 ; for (int &j=cur[u] ; ~j ; j=edge[j].next) { int v=edge[j].v; if (edge[j].w>0 && dis[u]==dis[v]+1) { flag=1; if(edge[j].w<aug)aug=edge[j].w; pre[v]=u; u=v; if (u==t) { flow+=aug; while (u!=s) { u=pre[u]; edge[cur[u]].w-=aug; edge[cur[u]^1].w+=aug; } aug=inf; } break; } } if (flag)continue ; int mindis=t+1; for (int j=head[u]; ~j ; j=edge[j].next) { int v=edge[j].v; if (edge[j].w>0 && dis[v]<mindis) { mindis=dis[v]; cur[u]=j; } } if(--gap[dis[u]]==0)break; gap[dis[u]=mindis+1]++; u=pre[u]; } return flow; } /* void build_graph() { } */ void init () { memset (head , -1 , sizeof(head)); cnt=0; } int main () { int cas; scanf("%d",&cas); int n,m; int u,v,w,d; for (int I=1 ; I<=cas ; ++I) { scanf("%d%d",&n,&m); init (); for (int i=0 ; i<m ; ++i) { scanf("%d%d%d%d",&u,&v,&w,&d); if(d)addedge(v,u,w); addedge(u,v,w); } sap(n-1); for (int i=0 ; i<cnt ; i+=2) { if(edge[i].w==0) { edge[i].w=1; edge[i^1].w=0; } else { edge[i].w=inf; edge[i^1].w=0; } } int ans=sap(n-1); printf("Case %d: %d\n",I,ans); } return 0; }
在网上又看到了一个很神的方法,给原来每条边加一个权值,原来的容量c变成c*(m+1)+1.
最小割就是cmin=c'min/(m+1),最小边数就是c'min%(m+1);
稍加改动 可以求出最小割的最多边数
核心代码
for (int i=0 ; i<m ; ++i) { scanf("%d%d%I64d%d",&u,&v,&w,&d); if(d)addedge(v,u,w*m+1ll+w); addedge(u,v,w*m+1ll+w); } int ans=(sap(n-1)+m+1)%(m+1); //int ans=m+1-(sap(n-1)+m+1)%(m+1); /*求最小割的最大边数,+1改为-1*/ printf("Case %d: %d\n",I,ans);