网络流最大流的优化算法Dicnic,每一步对原图进行分层,然后用DFS求增广路。时间复杂度是O(n^2*m) 。
Poj 3281 和 9.16号成都regional网络赛food那道题,都是很好的模板题。。
以food那题为例,这样建图:设一个源点,每一种food为一层,每个人分成两部分,people1 people2两层,每种饮料是一层,然后是一个汇点。
每一种食物的个数,即为源点到那种food的流量;
饮料同理。
每一个人只消耗一种一个食物和一种一个饮料,因此每种食物(或饮料)与人的连线,流量为1
people1与people2的间的流量为1
模板放这儿先。
POJ 3281
#include<stdio.h> #include<string.h> const int EDGE_NUM = 20001;//边数 const int POINT_NUM = 501;//点数 struct edge { int v;//点 int next;//下一边 int value;//当前边流量 } edge[2*EDGE_NUM]; //边信息,以邻接表形式存储 int p[POINT_NUM];//p[i]记录最后一条以i为起点的边的id,即以i为起点的最后一条边为edge[p[i]],而edge[p[i]].next则为以i为起点的倒数第二条边,以此类推 int level[POINT_NUM];//level[i]记录i点的层次 int que[POINT_NUM],out[POINT_NUM];//辅助数组 int edgeNumber; void init() { edgeNumber = 0; memset(p,-1,sizeof(p)); } inline void addEdge(int from,int to,int value)//添加边,以邻接表形式存储 { edge[edgeNumber].v = to; edge[edgeNumber].value = value; edge[edgeNumber].next = p[from]; p[from] = edgeNumber++; } int Dinic(int source,int sink,int n) { int i,maxFlow = 0; while(true) { int head,tail; for(i=0; i<n; i++)level[i] = 0; level[source] = 1;//源点为第一层 head = 0; tail = 0; que[0] = source;//que这里当队里使用 while(head<=tail)//BFS该剩余图,计算每个可达点层次 { int cur = que[head++]; for(i=p[cur]; i!=-1; i=edge[i].next) { if(edge[i].value>0&&level[edge[i].v]==0) { level[edge[i].v] = level[cur]+1; que[++tail] = edge[i].v; } } } if(level[sink]==0)break;//不存在增广路 for(i=0; i<n; i++)out[i]=p[i]; //out[i]动态记录可用边 int q = -1;//q为已经搜索到的点的个数,que存放途径边信息 while(true)//DFS剩余图,查找增广路 { if(q<0)//当前路为空 { int cur = out[source]; for(; cur!=-1; cur=edge[cur].next) //查找第一条边 { if(edge[cur].value>0&&out[edge[cur].v]!=-1&&level[edge[cur].v]==2)//合法第一条边必须满足:1.流量大于0;2.终点有可用边 3:终点层次为2 break; } if(cur==-1)break;//找不到第二层,当前剩余图已经没有增广路 que[++q]=cur;//存入第一条边id out[source]=edge[cur].next; } int curnode = edge[que[q]].v;//当前路的终点 if(curnode==sink)//找到一条增广路 { int thisflow = edge[que[0]].value;//thisflow为当前增广路的流量 int index = 0;//标记最小流量边的id for(i=1; i<=q; i++) { if(thisflow>edge[que[i]].value) { thisflow=edge[que[i]].value; index = i; } } maxFlow+=thisflow; for(i=0; i<=q; i++) { edge[que[i]].value-=thisflow; edge[que[i]^1].value+=thisflow;//与其方向相反的边 } q = index-1;//查找下一条增广路时可直接使用当前路的前q条边 } else//尚未找到汇点 { int cur = out[curnode]; for(; cur!=-1; cur=edge[cur].next) { if(edge[cur].value>0&&out[edge[cur].v]!=-1&&level[edge[cur].v]==level[curnode]+1) break; } if(cur==-1)//没有下一条路 { out[curnode]=-1;//标记当前点的可达边为0 q--; } else { que[++q]=cur; out[curnode]=edge[cur].next;//下一次搜索时可达边从edge[cur].next开始查找 } } } } return maxFlow; } int main() { int Nn,Ff,Dd; while(scanf("%d%d%d",&Nn,&Ff,&Dd)!=EOF) { init(); int foodstart = 1; int cow1 = Ff+2; int cow2 = cow1+Nn+1; int drinkstart = cow2+Nn+1; int end = drinkstart+Dd+1; int i; for(i=0; i<Nn; i++) //添加牛边 { addEdge(cow1+i,cow2+i,1); addEdge(cow2+i,cow1+i,0); } for(i=0; i<Ff; i++) //添加食物边 { addEdge(0,foodstart+i,1); addEdge(foodstart+i,0,0); } for(i=0; i<Dd; i++) //添加饮料 { addEdge(drinkstart+i,end,1); addEdge(end,drinkstart+i,0); } for(i=0; i<Nn; i++) { int f,d; scanf("%d%d",&f,&d); int x; while(f--) { scanf("%d",&x); x--; addEdge(foodstart+x,cow1+i,1); addEdge(cow1+i,foodstart+x,0); } while(d--) { scanf("%d",&x); x--; addEdge(cow2+i,drinkstart+x,1); addEdge(drinkstart+x,cow2+i,0); } } printf("%d\n",Dinic(0,end,end+1)); } return 0; }
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include <memory.h>
const int EDGE_NUM = 100001;//边数
const int POINT_NUM = 250;//点数
struct edge
{
int v;//点
int next;//下一边
int value;//当前边流量
} edge[2*EDGE_NUM]; //边信息,以邻接表形式存储
int p[POINT_NUM];//p[i]记录最后一条以i为起点的边的id,即以i为起点的最后一条边为edge[p[i]],而edge[p[i]].next则为以i为起点的倒数第二条边,以此类推
int level[POINT_NUM];//level[i]记录i点的层次
int que[POINT_NUM],out[POINT_NUM];//辅助数组
int edgeNumber;
int food[250];
int drink[250];
void init()
{
edgeNumber = 0;
memset(p,-1,sizeof(p));
}
void addEdge(int from,int to,int value)//添加边,以邻接表形式存储
{
edge[edgeNumber].v = to;
edge[edgeNumber].value = value;
edge[edgeNumber].next = p[from];
p[from] = edgeNumber++;
}
int Dinic(int source,int sink,int n)
{
int i,maxFlow = 0;
while(true)
{
int head,tail;
for(i=0; i<n; i++)level[i] = 0;
level[source] = 1;//源点为第一层
head = 0;
tail = 0;
que[0] = source;//que这里当队里使用
while(head<=tail)//BFS该剩余图,计算每个可达点层次
{
int cur = que[head++];
for(i=p[cur]; i!=-1; i=edge[i].next)
{
if(edge[i].value>0&&level[edge[i].v]==0)
{
level[edge[i].v] = level[cur]+1;
que[++tail] = edge[i].v;
}
}
}
if(level[sink]==0)break;//不存在增广路
for(i=0; i<n; i++)out[i]=p[i]; //out[i]动态记录可用边
int q = -1;//q为已经搜索到的点的个数,que存放途径边信息
while(true)//DFS剩余图,查找增广路
{
if(q<0)//当前路为空
{
int cur = out[source];
for(; cur!=-1; cur=edge[cur].next) //查找第一条边
{
if(edge[cur].value>0&&out[edge[cur].v]!=-1&&level[edge[cur].v]==2)//合法第一条边必须满足:1.流量大于0;2.终点有可用边 3:终点层次为2
break;
}
if(cur==-1)break;//找不到第二层,当前剩余图已经没有增广路
que[++q]=cur;//存入第一条边id
out[source]=edge[cur].next;
}
int curnode = edge[que[q]].v;//当前路的终点
if(curnode==sink)//找到一条增广路
{
int thisflow = edge[que[0]].value;//thisflow为当前增广路的流量
int index = 0;//标记最小流量边的id
for(i=1; i<=q; i++)
{
if(thisflow>edge[que[i]].value)
{
thisflow=edge[que[i]].value;
index = i;
}
}
maxFlow+=thisflow;
for(i=0; i<=q; i++)
{
edge[que[i]].value-=thisflow;
edge[que[i]^1].value+=thisflow;//与其方向相反的边
}
q = index-1;//查找下一条增广路时可直接使用当前路的前q条边
}
else//尚未找到汇点
{
int cur = out[curnode];
for(; cur!=-1; cur=edge[cur].next)
{
if(edge[cur].value>0&&out[edge[cur].v]!=-1&&level[edge[cur].v]==level[curnode]+1)
break;
}
if(cur==-1)//没有下一条路
{
out[curnode]=-1;//标记当前点的可达边为0
q--;
}
else
{
que[++q]=cur;
out[curnode]=edge[cur].next;//下一次搜索时可达边从edge[cur].next开始查找
}
}
}
}
return maxFlow;
}
int main()
{
int Nn,Ff,Dd;
while(scanf("%d%d%d",&Nn,&Ff,&Dd)!=EOF)
{
init();
int foodstart = 1;
int cow1 = Ff+1;
int cow2 = cow1+Nn+1;
int drinkstart = cow2+Nn+1;
int end = drinkstart+Dd+1;
for(int i=1;i<=Ff;i++)scanf("%d",&food[i]);
for(int i=1;i<=Dd;i++)scanf("%d",&drink[i]);
int i;
for(i=0; i<Nn; i++) //添加牛边
{
addEdge(cow1+i,cow2+i,1);
addEdge(cow2+i,cow1+i,0);
}
for(i=0; i<Ff; i++) //添加食物边
{
addEdge(0,foodstart+i,food[i+1]); //每一种食物路径的流量。
addEdge(foodstart+i,0,0);
}
for(i=0; i<Dd; i++) //添加饮料
{
addEdge(drinkstart+i,end,drink[i+1]);
addEdge(end,drinkstart+i,0);
}
char t;
for(i=0; i<Nn; i++)
{
getchar();
for(int j=0; j<Ff; j++)
{
scanf("%c",&t);
if(t=='Y')
{
addEdge(foodstart+j,cow1+i,1);
addEdge(cow1+i,foodstart+j,0);
}
}
}
for(i=0; i<Nn; i++)
{
getchar();
for(int j=0; j<Dd; j++)
{
scanf("%c",&t);
if(t=='Y')
{
addEdge(cow2+i,drinkstart+j,1);
addEdge(drinkstart+j,cow2+i,0);
}
}
}
printf("%d\n",Dinic(0,end,end+1));
}
return 0;
}