• P2774 方格取数问题 网络流


    题目:

    P2774 方格取数问题

    题目背景

    none!

    题目描述

    在一个有 m*n 个方格的棋盘中,每个方格中有一个正整数。现要从方格中取数,使任意 2 个数所在方格没有公共边,且取出的数的总和最大。试设计一个满足要求的取数算法。对于给定的方格棋盘,按照取数要求编程找出总和最大的数。

    输入输出格式

    输入格式:

     

    第 1 行有 2 个正整数 m 和 n,分别表示棋盘的行数和列数。接下来的 m 行,每行有 n 个正整数,表示棋盘方格中的数。

     

    输出格式:

     

    程序运行结束时,将取数的最大总和输出

     

    输入输出样例

    输入样例#1: 复制
    3 3
    1 2 3
    3 2 3
    2 3 1 
    输出样例#1: 复制
    11

    说明

    m,n<=100

    这个题目推荐博客:https://blog.csdn.net/qq_38944163/article/details/81218555

    这个博客写的很好,这个题目是一个二分图的最大独立集。

    这个是让我们在一个方格中选取数字,题目限制就是共享同一个边的两个数不能取,这个题目一开始很难想到用二分图的最大独立集。

    那我们就跟着之前推荐的博客思路走一下,首先你要将相邻的分开,我们可以找一个办法把这些数分成两个部分,

    如果两个数同在一个部分则说明他们一定不相邻,不在一个部分则可能相邻。

    根据这个原则再根据题意,我们发现,如果两个数的奇偶性相同则一定不相邻,反之则可能相邻,就这样我们把这个方格数字提取出来分成了两个部分。

    再对两个部分的数字进行处理,第一部分的数字和s相连权值为这个数值的大小,第二部分的和t相连权值为这个数值的大小,如果这两个部分的数字是相邻就连一条线,这个线的边权是inf。

    权值为inf的原因是不确定第一部分和s相连的权值。

    然后我们要求如果连了线,那么就不能放在一起,意思是说这个图一定最后是不连通的,这个我们就想到了割。

    答案就是 ans=所有数字之和 - 割

    为了ans尽量大,所以这个割应该尽量小,所以 ans=所有数字之和 - 最小割(最大流)

    知道了这里,就可以跑模板了,但是呢,还是感觉会有一点不能理解。

    你可以这么想,我要这个不连通,跑了一个最大流之后,有一些管道就已经满了,如果满了,这个管道满了(假设是连接s) 那么另外一个连接t的管道可能没有满

    这个时候最大值只会加上这个更小一点的数,就相当于我在这两个相邻的数之间选了一个更小的数出去,这个是不是就满足我们的要求了。

    这个跑最大流,就有点像短板效应了,就是就是在两块板子里面选了更短的一块加起来,这个会不会比较好理解,

    这些都是最小割里面的内容了,不会的可以取看看我的另一篇博文:

    P2762 太空飞行计划问题 网络流

    这个就讲了一点点最小割的东西。

    #include <cstdio>
    #include <cstdlib>
    #include <queue>
    #include <vector>
    #include <cstring>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <algorithm>
    #define inf 0x3f3f3f3f
    using namespace std;
    const int INF = 0x3f3f3f3f;
    const int maxn = 1e5 + 10;
    struct edge
    {
        int u, v, c, f;
        edge(int u, int v, int c, int f) :u(u), v(v), c(c), f(f) {}
    };
    vector<edge>e;
    vector<int>G[maxn];
    int level[maxn];//BFS分层,表示每个点的层数
    int iter[maxn];//当前弧优化
    int m;
    void init(int n)
    {
        for (int i = 0; i <= n; i++)G[i].clear();
        e.clear();
    }
    void add(int u, int v, int c)
    {
        e.push_back(edge(u, v, c, 0));
        e.push_back(edge(v, u, 0, 0));
        m = e.size();
        G[u].push_back(m - 2);
        G[v].push_back(m - 1);
    }
    void BFS(int s)//预处理出level数组
    //直接BFS到每个点
    {
        memset(level, -1, sizeof(level));
        queue<int>q;
        level[s] = 0;
        q.push(s);
        while (!q.empty())
        {
            int u = q.front();
            q.pop();
            for (int v = 0; v < G[u].size(); v++)
            {
                edge& now = e[G[u][v]];
                if (now.c > now.f && level[now.v] < 0)
                {
                    level[now.v] = level[u] + 1;
                    q.push(now.v);
                }
            }
        }
    }
    int dfs(int u, int t, int f)//DFS寻找增广路
    {
        if (u == t)return f;//已经到达源点,返回流量f
        for (int &v = iter[u]; v < G[u].size(); v++)
            //这里用iter数组表示每个点目前的弧,这是为了防止在一次寻找增广路的时候,对一些边多次遍历
            //在每次找增广路的时候,数组要清空
        {
            edge &now = e[G[u][v]];
            if (now.c - now.f > 0 && level[u] < level[now.v])
                //now.c - now.f > 0表示这条路还未满
                //level[u] < level[now.v]表示这条路是最短路,一定到达下一层,这就是Dinic算法的思想
            {
                int d = dfs(now.v, t, min(f, now.c - now.f));
                if (d > 0)
                {
                    now.f += d;//正向边流量加d
                    e[G[u][v] ^ 1].f -= d;
                    //反向边减d,此处在存储边的时候两条反向边可以通过^操作直接找到
                    return d;
                }
            }
        }
        return 0;
    }
    int Maxflow(int s, int t)
    {
        int flow = 0;
        for (;;)
        {
            BFS(s);
            if (level[t] < 0)return flow;//残余网络中到达不了t,增广路不存在
            memset(iter, 0, sizeof(iter));//清空当前弧数组
            int f;//记录增广路的可增加的流量
            while ((f = dfs(s, t, INF)) > 0)
            {
                flow += f;
            }
        }
        return flow;
    }
    
    int main()
    {
        int n, m, sum = 0;
        cin >> n >> m;
        int s = 0, t = n * m + 1;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                int x;
                cin >> x;
                sum += x;
                int ex = (i - 1)*m + j;
                if ((i+j) & 1)//这个地方要注意一下,不能用ex&1  
                {
                    add(s, ex, x);
                    if (j + 1 <= m) add(ex, ex + 1, inf);
                    if (i + 1 <= n) add(ex, i*m + j, inf);
                    if (j - 1 >= 1) add(ex, ex - 1, inf);
                    if (i - 1 >= 1) add(ex, (i - 2)*m + j, inf);
                }
                else add(ex, t, x);
            }
        }
        int ans = Maxflow(s, t);
        printf("%d
    ", sum - ans);
        return 0;
    }
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