• 网络流:最大流之EK算法


    网络流主要解决三种问题:最大流、最小流和费用流。

    最大流算法主要有三种:EK算法、Dinic算法、SAP算法

    本篇博客是关于EK算法的。最坏的情况下,EK算法将达到复杂度O(VE2)。

     1 #include <iostream>
     2 #include <queue>
     3 #include<string.h>
     4 using namespace std;
     5 #define arraysize 201
     6 int maxData = 0x7fffffff;
     7 int capacity[arraysize][arraysize]; //记录残留网络的容量
     8 int flow[arraysize];                //标记从源点到当前节点实际还剩多少流量可用
     9 int pre[arraysize];                 //标记在这条路径上当前节点的前驱,同时标记该节点是否在队列中
    10 int n,m;
    11 queue<int> myqueue;
    12 int BFS(int src,int des)
    13 {
    14     int i,j;
    15     while(!myqueue.empty())       //队列清空
    16         myqueue.pop();
    17     for(i=1;i<m+1;++i)
    18     {
    19         pre[i]=-1;
    20     }
    21     pre[src]=0;
    22     flow[src]= maxData;
    23     myqueue.push(src);
    24     while(!myqueue.empty())
    25     {
    26         int index = myqueue.front();
    27         myqueue.pop();
    28         if(index == des)            //找到了增广路径
    29             break;
    30         for(i=1;i<m+1;++i)
    31         {
    32             if(i!=src && capacity[index][i]>0 && pre[i]==-1)
    33             {
    34                  pre[i] = index; //记录前驱
    35                  flow[i] = min(capacity[index][i],flow[index]);   //关键:迭代的找到增量
    36                  myqueue.push(i);
    37             }
    38         }
    39     }
    40     if(pre[des]==-1)      //残留图中不再存在增广路径
    41         return -1;
    42     else
    43         return flow[des];
    44 }
    45 int maxFlow(int src,int des)
    46 {
    47     int increasement= 0;
    48     int sumflow = 0;
    49     while((increasement=BFS(src,des))!=-1)
    50     {
    51          int k = des;          //利用前驱寻找路径
    52          while(k!=src)
    53          {
    54               int last = pre[k];
    55               capacity[last][k] -= increasement; //改变正向边的容量
    56               capacity[k][last] += increasement; //改变反向边的容量
    57               k = last;
    58          }
    59          sumflow += increasement;
    60     }
    61     return sumflow;
    62 }
    63 int main()
    64 {
    65     int i,j;
    66     int start,end,ci;
    67     while(cin>>n>>m)
    68     {
    69         memset(capacity,0,sizeof(capacity));
    70         memset(flow,0,sizeof(flow));
    71         for(i=0;i<n;++i)
    72         {
    73             cin>>start>>end>>ci;
    74             if(start == end)               //考虑起点终点相同的情况
    75                continue;
    76             capacity[start][end] +=ci;     //此处注意可能出现多条同一起点终点的情况
    77         }
    78         cout<<maxFlow(1,m)<<endl;
    79     }
    80     return 0;
    81 }
     1 #include <bits/stdc++.h>
     2  
     3 using namespace std;
     4 const int maxn = 1e3;
     5 const int INF = 0x3f3f3f3f;
     6  
     7 int n,m; //n - Vertices  m - edges
     8 int pre[maxn]; //record predecesor and sign if it is visited
     9 int cap[maxn][maxn]; //record the capacity of residual network
    10 int flow[maxn]; //record the residual flow from starting vertex to current vertex
    11 queue <int> q;
    12  
    13 int bfs(int st, int ed)
    14 {
    15   memset(pre,-1,sizeof(pre));
    16   while(!q.empty()) q.pop();
    17   pre[st] = 0;
    18   flow[st] = INF;
    19   q.push(st);
    20   while(!q.empty())
    21   {
    22       int t = q.front();
    23       q.pop();
    24       if(t == ed) break;
    25       for(int i = 1; i <= n; i++)
    26       {
    27           if(pre[i] == -1 && cap[t][i] > 0)
    28           {
    29               pre[i] = t;
    30               flow[i] = min(flow[t],cap[t][i]);
    31               q.push(i);
    32           }
    33       }
    34   }
    35   if(pre[ed] == -1)  return -1;
    36   else              return flow[ed];
    37 }
    38  
    39  
    40 int EK(int st, int ed)
    41 {
    42     int res = 0; //the augmenting flow
    43     int sum = 0; //the max_flow
    44     while((res = bfs(st,ed)) != -1)//argumenting path
    45     {
    46         int k = ed;
    47         while(k != st)
    48         {
    49             int f = pre[k];
    50             cap[f][k] -= res;
    51             cap[k][f] += res;//reversible edge
    52             k = f;
    53         }
    54         sum += res;
    55     }
    56     return sum;
    57 }
    58  
    59  
    60 int main()
    61 {
    62    int s,t,c;
    63    scanf("%d%d",&n,&m);
    64    memset(cap,0,sizeof(cap));
    65    for(int i = 0; i < m; i++)
    66    {
    67        scanf("%d%d%d",&s,&t,&c);
    68        cap[s][t] = c;
    69    }
    70    int ans = EK(1,n);
    71    printf("%d
    ",ans);
    72    return 0;
    73 }
    74 //这是第二个板子,我怕第一个错了
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