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51Nod-2006-飛行員配對(二分圖最大匹配)

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描述

描述

題解

這個題的來源是網路流24題,貌似是一個十分不錯的網路流習題集,暑假抽空做做吧!

越學習,越發現自己是一個大大的菜雞,心痛啊~~~我網路流都不會……

這個題很明顯是一個二分圖的最大匹配問題(不要問我怎麼看出來的),所以既可以用匈牙利演算法解(程式碼 One),也可以使用構建網路流模型來解(程式碼 Two)。匈牙利的問題就不多說了,裸演算法,(0級題都是裸演算法模版題),而這裡如果用網路流模型來解,就涉及到了一個建圖的問題,首先我們先建立一個超級源點通向外籍飛行員,權值為 1,接著建立一個超級匯點,由所有英國飛行員通向它,權值同樣為 1,剩下的就是外籍和英國飛行員之間的連通關係,權值一樣都是 1

,然後此圖的最大流,即為二分圖的最大匹配數,很有趣的題,這裡使用的是 Dinic 演算法來求最大流。

增廣路相關演算法真是有趣至極,今天看了好久,總算是有所入門了,待我暑假,網路流專題走起!!!

程式碼

One:

//  匈牙利演算法
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>

using namespace std;

const int MAXN = 105;
const int MAXE = 1e5 + 10;

struct
edge { int v; int nt; }; int n, m; int ans, tot; int head[MAXN]; int match[MAXN]; bool flag[MAXN]; edge map[MAXE]; void add_edge(int x, int y) { tot++; map[tot].v = y; map[tot].nt = head[x]; head[x] = tot; } void init() { memset(head, 0, sizeof(head)); memset(match, 0
, sizeof(match)); ans = tot = 0; } bool dfs(int x) { for (int e = head[x]; e; e = map[e].nt) { int v = map[e].v; if (!flag[v]) { flag[v] = true; if (match[v] == 0 || dfs(match[v])) { match[v] = x; return true; } } } return false; } void hungary() { for (int i = 1; i <= m; i++) { memset(flag, false, sizeof(flag)); if (dfs(i)) { ans++; } } } int main() { init(); scanf("%d%d", &m, &n); int x, y; while (scanf("%d%d", &x, &y), x != -1 && y != -1) { add_edge(x, y); } hungary(); printf("%d\n", ans); return 0; }

Two:

//  網路流模型
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <stack>

using namespace std;

const int MAXN = 105;
const int MAXE = 1e5 + 10;
const int INF = 0x3f3f3f3f;

struct edge
{
    int v;
    int next, flow, op; //  opposite
};

int n, m;
int ans, tot;
int st, ed;     //  超級源點與超級匯點
int dis[MAXN];
int head[MAXN];
int path[MAXN];
bool vis[MAXN];
edge map[MAXE];
queue<int> que;
stack<int> sta;

void add_edge(int x, int y, int flow)
{
    tot++;
    map[tot].v = y;
    map[tot].flow = flow;
    map[tot].next = head[x];
    head[x] = tot;
    map[tot].op = tot + 1;
    tot++;
    map[tot].v = x;
    map[tot].flow = 0;
    map[tot].next = head[y];
    head[y] = tot;
    map[tot].op = tot - 1;
}

void init()
{
    ans = tot = 0;
    memset(head, 0, sizeof(head));

    st = 0;
    ed = n + 1;
    for (int i = 1; i <= m; i++)
    {
        add_edge(st, i, 1);
    }
    for (int i = m + 1; i <= n; i++)
    {
        add_edge(i, ed, 1);
    }
}

bool SPFA()
{
    memset(vis, false, sizeof(vis));
    memset(dis, 0x3f, sizeof(dis));

    vis[st] = true;
    dis[st] = 0;
    while (!que.empty())
    {
        que.pop();
    }

    que.push(st);

    while (!que.empty())
    {
        int u = que.front();
        que.pop();
        vis[u] = false;

        for (int t = head[u]; t; t = map[t].next)
        {
            int v = map[t].v;
            if (dis[u] + 1 < dis[v] && map[t].flow)
            {
                dis[v] = dis[u] + 1;
                if (!vis[v])
                {
                    vis[v] = true;
                    que.push(v);
                }
            }
        }
    }

    if (dis[ed] < INF)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

void Dinic()
{
    while (!sta.empty())
    {
        sta.pop();
    }
    sta.push(st);

    int x, last = 1;
    while (last)
    {
        while (last != sta.size())
        {
            sta.pop();
        }
        x = sta.top();
        if (x != ed)
        {
            int t = head[x];
            while (t && (dis[x] + 1 != dis[map[t].v] || map[t].flow == 0))
            {
                t = map[t].next;
            }
            if (t == 0)
            {
                dis[x] = INF;
                sta.pop();
                last--;
            }
            else
            {
                path[last] = t;
                sta.push(map[t].v);
                last++;
            }
        }
        else
        {
            int min_flow = INF;
            for (int i = 1; i < last; i++)
            {
                if (map[path[i]].flow < min_flow)
                {
                    min_flow = map[path[i]].flow;
                }
            }
            ans += min_flow;

            int tmp = 0;
            for (int i = last - 1; i > 0; i--)
            {
                map[path[i]].flow -= min_flow;
                map[map[path[i]].op].flow += min_flow;
                if (map[path[i]].flow == 0)
                {
                    tmp = i;
                }
            }
            last = tmp;
        }
    }
}

void solve()
{
    while (SPFA())
    {
        Dinic();
    }
}

int main()
{
    scanf("%d%d", &m, &n);

    init();

    int x, y;
    while (scanf("%d%d", &x, &y), x != -1 && y != -1)
    {
        add_edge(x, y, 1);
    }

    solve();

    if (ans == 0)
    {
        printf("No Solution!\n");
    }
    else
    {
        printf("%d\n", ans);
    }

    return 0;
}