题意:给你一个N个点M条边的带权有向图,现在要你求这样一个值:
该有向图中的所有顶点正好被1个或多个不相交的有向环覆盖(每个节点只能被一个有向环包含).这个值就是 所有这些有向环的权值和. 要求该值越小越好.
思路:有向环的最小覆盖问题,首先考虑该图中所有顶点正好被1个或多个不相交的环覆盖的话,就意味着图中的每个顶点出度和入度均为1,那么对于每个顶点就可以把它拆成两个点,来模拟出度和入度,源点就相当于总出度,汇点就相当于总入度,那么如果最大流等于顶点数目,那么就可以说明刚好被1个或多个不相交环覆盖,那么最小费用就是答案了。
建图:源点s编号0, 所有节点编号1-n和n+1-2*n, 汇点t编号2*n+1.
源点s到第i个点有边 ( s, i, 1, 0)
如果从i点到j点有权值为w的边,那么有边 (i, j+n, 1, w)
每个节点到汇点有边 (i+n, t, 1, 0)
最终如果最大流==n的话,那么最小费用就是我们所求. 否则输-1.
这题搜了网上的题解发现还可以用二分匹配来做,以后学了再做。
#include<cstdio> #include<cstring> #include<queue> #include<algorithm> #include<vector> #define INF 1e9 using namespace std; const int maxn=5100; struct Edge { int from,to,cap,flow,cost; Edge(){} Edge(int f,int t,int c,int fl,int co):from(f),to(t),cap(c),flow(fl),cost(co){} }; struct MCMF { int n,m,s,t; vector<Edge> edges; vector<int> G[maxn]; bool inq[maxn]; //是否在队列 int d[maxn]; //Bellman_ford单源最短路径 int p[maxn]; //p[i]表从s到i的最小费用路径上的最后一条弧编号 int a[maxn]; //a[i]表示从s到i的最小残量 //初始化 void init(int n,int s,int t) { this->n=n, this->s=s, this->t=t; edges.clear(); for(int i=0;i<n;++i) G[i].clear(); } //添加一条有向边 void AddEdge(int from,int to,int cap,int cost) { edges.push_back(Edge(from,to,cap,0,cost)); edges.push_back(Edge(to,from,0,0,-cost)); m=edges.size(); G[from].push_back(m-2); G[to].push_back(m-1); } //求一次增广路 bool BellmanFord(int &flow, int &cost) { for(int i=0;i<n;++i) d[i]=INF; memset(inq,0,sizeof(inq)); d[s]=0, a[s]=INF, inq[s]=true, p[s]=0; queue<int> Q; Q.push(s); while(!Q.empty()) { int u=Q.front(); Q.pop(); inq[u]=false; for(int i=0;i<G[u].size();++i) { Edge &e=edges[G[u][i]]; if(e.cap>e.flow && d[e.to]>d[u]+e.cost) { d[e.to]= d[u]+e.cost; p[e.to]=G[u][i]; a[e.to]= min(a[u],e.cap-e.flow); if(!inq[e.to]){ Q.push(e.to); inq[e.to]=true; } } } } if(d[t]==INF) return false; flow +=a[t]; cost +=a[t]*d[t]; int u=t; while(u!=s) { edges[p[u]].flow += a[t]; edges[p[u]^1].flow -=a[t]; u = edges[p[u]].from; } return true; } //求出最小费用最大流 int Min_cost(int num) { int flow=0,cost=0; while(BellmanFord(flow,cost)); return num==flow?cost:-1; } }mc; int main() { int n,m; while (scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF) { mc.init(n*2+2,0,n*2+1); for (int i=1;i<=n;i++) { mc.AddEdge(0,i,1,0); mc.AddEdge(n+i,n*2+1,1,0); } for (int i = 1;i<=m;i++) { int u,v,w; scanf("%d%d%d",&u,&v,&w); mc.AddEdge(u,v+n,1,w); } printf("%d\n",mc.Min_cost(n)); } }