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Sample Input
6 3 3 1 1 1 2 1 3 2 1 2 3 3 1 0
Sample Output
3二分图是一种特殊的图对于无向图G=(V,E),如果V可以分为两个互不相交的子集(X,Y),并且图中的每条边所依附的两点属于不同的子集,则图G则称为一个二分图,所以二分图也可以记作G(X,E,Y)
判断是否为二分图:
定理:一个无向图G=<V,E>是二分图当且仅当G中无奇数长度的回路。
匈牙利算法:
1.对于左边X的每个点,看看右边Y有没有增广路,如果有,那么进行增广,没有就不添加新的匹配。 2.当对最后一个点做完增广路以后,整个图就形成了一个最大匹配。
寻找交错路径(增广路)
图1 图2
(1)有奇数条边。
(2)起点在二分图的左半边,终点在右半边。
(3)路径上的点一定是一个在左半边,一个在右半边,交替出现。
(4)整条路径上没有重复的点。
(5)起点和终点都是目前还没有配对的点,而其它所有点都是已经配好对的。(如图1、图2所示,[1,5]和[2,6]在图1中是两对已经配好对的点;而起点3和终点4目前还没有与其它点配对。)
(6)路径上的所有第奇数条边都不在原匹配中,所有第偶数条边都出现在原匹配中。(如图1、图2所示,原有的匹配是[1,5]和[2,6],这两条配匹的边在图2给出的增广路径中分边是第2和第4条边。而增广路径的第1、3、5条边都没有出现在图1给出的匹配中。)
(7)最后,也是最重要的一条,把增广路径上的所有第奇数条边加入到原匹配中去,并把增广路径中的所有第偶数条边从原匹配中删除(这个操作称为增广路径的截断),则新的匹配数就比原匹配数增加了1个。(如图2所示,新的匹配就是所有蓝色的边,而所有红色的边则从原匹配中删除。则新的匹配数为3。)
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该题就是求解一个二分图的最大匹配,判定一个匹配是不是最大匹配就是通过寻找增广路径。 假设该题中女生为X部,男生为Y部,定义几个变量,map[u][i]代表u,i两点之间的连接情况,p[i] =u表示Y部中的第i个男生与女生u配对,
vis[i] 表示Y部中第i个男生有没有女生找过,两个数组初始化为0。
在每次寻找增广路径时,我们都将vis[i]重置,因为每次寻找增广路径就是让他们每个男生都有重新选择的机会,然后判定这种新的匹配方式能否产生更多的匹配。
step1:从一个女生开始,扫描所有在另外一个部分(Y部)与之相连的点,没有边或者已经给过机会的男生(他们或许已经找到新另一半,或者他不愿与前女伴分手)的不予考虑。 for (int i = 1; i <= N; ++i) { if (!map[u][i] || visit[i]) continue; ...... }
step2:两两之间有边,并且第i个男生在这一轮新的配对中暂时没有被女生找到的话(就是step1的if判定失败),那么这个男生就算被女生找过了。 vis[i] = 1;
step3:现在我们这样来办,如果第i个男生之前没有女生配对的话,那么马上将他们联系起来,因为这必将是新的一对,并且返回1,表示寻找到了增广路径。
还有一种情况,那就是该男生之前有女生配对,那么我们就策划让其以前配对的女生另外找一个男生,这不难实现,再次调用这个函数即可。 if (!p[i] || findpath(p[i]))
{ p[i] = u; return 1; }
step4:如果所有的男生由于各种原因都不愿与该女生配对的话,返回0,表示寻找增广路径失败。
我们从外部调用这个函数M次(M代表女生的个数),表示每次抱着给这个女生找有好男友的决心,虽然过程中可能会拆散其他对,但我能保证只有当新配对的人数多余上次匹配结果我才这样去做。 注意:1.假设是第k次从外部调用该函数的话,执行该函数的过程中一定不会牵涉到第k+1到M号女生的匹配情况,因为我们每次顶多是拆散以前的配对过的女生去完成新匹配。 2.为什么能保证配对的对数增加呢?如果函数执行成功,我们为第k号女生完成了匹配,并且为所有为之被拆散的女生找到了新的对象,所以匹配数会增加1。 一个匹配M是图G的最大匹配当且仅当图G中不存在M-增广路径. M-增广路径是一条边交替出现在匹配M和不出现在匹配M中的路径,且两个端点没有被M中的边覆盖。若是一个图有M-增广路径,就得到了一个更大的匹配。所谓交替出现在M和不出现在M中的路径就是撮合一对,拆散一对的过程。
#include <iostream> #include <string.h> using namespace std; int map[501][501],vis[501],p[501]; int K,M,N,a,b; bool findpath(int x) { for(int i=1;i<=N;i++) { if(!vis[i]&&map[x][i]) { vis[i]=1; if(!p[i]||findpath(p[i])) { p[i]=x; return true; } } } return false; } int main() { while(cin>>K&&K!=0) { cin>>M>>N; memset(map,0,sizeof(map)); memset(p,0,sizeof(p)); for(int i=0;i<K;i++) { cin>>a>>b; map[a][b]=1; } int sum=0; for(int i=1;i<=M;i++) { memset(vis,0,sizeof(vis)); if(findpath(i)) sum++; } cout<<sum<<endl; } return 0; }