• 网络流想法随记


    hdu3488这种题

    hdu3435

    有向环最小权值覆盖

    出现每条路或点只能走一次  要联想到欧拉回路 、 哈密顿回路 、 网络流容量设为1

    然后题中又说能有好几个环 那么自然想到网络流 拆点 X集和Y集 , u - 》 v 连一条边 就是 X集向Y集连一条边 

    以前想错了  一直认为 如果存在两条路为 u - 》 v      p - 》 u  这样连边之后u会用两次  其实就一次啦  入度和出度去想

    分清有向环最小权覆盖 和 最小边集覆盖

    有向环最小权覆盖是一个哈密顿回路,有环, 求的是在环中的边的和的最小值 即Node[i].c == 0 的的和的最小值  用KM或spfa

    最小边集覆盖是一个有向无环图,求的是n - max_flow, 即无环图的个数 用Dinic 或 匈牙利 hk

     

    hdu3416

    这种 就是在图中 找出所有的最短路有几条 而且路只能走一次  的这种题

    首先明确什么是矛盾 (这题中每个最短路肯能有重复的边  那么这个边就是矛盾)

    正着一遍spfa  反着一遍spfa 对于每条边 如果在最短路上  那么就加入网络流的图里

    这样类似的题  就是这个思想

    当然对于棋盘的这种题  可以用bfs来建边

    最大权闭合子图

    盈利在左边  花费在右边

    然后所有盈利 - 最大流 就是答案

    输出方案:

    如果左边的点i的d[i] != 0 则说明i被选择

    如果右边的点j的d[j] != 0 则说明j被选择

    例题:

    网络流24题 

    太空飞行计划问题

    题目链接:https://www.oj.swust.edu.cn/problem/show/1737

    注意按时间点  和 时间段建边 还有归类建边 如果为同一类 那么建一个点就好了 容量为这个类中情况的数量

    棋盘的其它题  不要忘了黑白染色

    不要忽略某个元素只能用一次  

    hdu 3376

    一个图 求起点到终点 再从终点到起点 的权值最大或最小

    就是走两遍起点到终点啦

    费用流就行啦   容量为2  就好啦

    以下这种题还是用KM稳妥

    HDU - 3315

    有S1到Sn这n个勇士要和X1到Xn这n个勇士决斗,初始时,Si的决斗对象是Xi. 如果Si赢了Xi,那么你将获得Vi分,否则你将获得-Vi分. Si和Xi对决时,Si有初始生命Hi,初始攻击Ai, Xi有初始生命Pi,初始攻击Bi. 且Si先出手,然后Xi失去Ai生命,之后如果Xi没死,那么Xi出手,Si失去Bi生命. 直到有一方的生命值<=0时,决斗结束.

     现在要你重新安排S和X的决斗顺序,使得你能获得的分最多.如果有多个最优解,你要选取那个维持初始决斗顺序最多的解.

    这种题仔细想一下   攻击和血量。。。唯一的作用是不是就是确立两者的关系  并没有其它作用

    然后得分为费用  容量为1表示每个只能打一场比赛

    HDU - 3395

    这题 和 上题一种类题 都是 给出每对元素之间结合后的 权值 然后 给出一个关系

    费用流即可

    这题中说无论这条鱼是否被攻击 都能再攻击别人 且只能一次  意思就是 入度出度均为1

    建边  跑费用流即可

    预定义状态建边

    HDU_4067

    题意:

      给一张图,删除其中一些单向边,使起点s出度比入度多1,终点t入度比出度多1,其他点出度等于入度。其中删除边的费用是bi,保留边的费用是ai,问完成要求最小的费用是多少。

    对于这样的一条边有两种状态选择,联想欧拉路的混合图

    先定向建边,这里就是先确定是保留还是删除

    然后建反悔边就好了

    总的来说就是预定义状态建边  然后跑反悔边

    公式建图

    HYSBZ - 1061

    一个类影响一个区间

    列公式

    https://www.cnblogs.com/WTSRUVF/p/9955187.html

    求最大价值 ——》 最小割求最小价值损失

    HDU - 1565 方格取数

    HDU - 3820 Golden Eggs

     

     最大密度子图

    s 向每条边建权值为1的边

    每条边向u和v建权值为INF的边

    每个点向t建权值为mid的边

    二分mid

            while(r - l > (1.0 / n / n))
            {
                double mid = (r + l) / (double) 2;
                build(mid);
                if(sum - Dinic() > eps) l = mid;
                else r = mid;
            }

    每条边的c对应也要成为double型的

    int n, m, s, t;
    vector<int> f, g;
    struct edge
    {
        int u, v;
    }Edge[maxn];
    int head[maxn], cur[maxn], vis[maxn], d[maxn], cnt, nex[maxn << 1];
    int ans;
    struct node
    {
        int u, v;
        double c;
    }Node[maxn << 1];
    
    void add_(int u, int v, double c)
    {
        Node[cnt].u = u;
        Node[cnt].v = v;
        Node[cnt].c = c;
        nex[cnt] = head[u];
        head[u] = cnt++;
    }
    
    void add(int u, int v, double c)
    {
        add_(u, v, c);
        add_(v, u, 0);
    }
    
    bool bfs()
    {
        queue<int> Q;
        mem(d, 0);
        Q.push(s);
        d[s] = 1;
        while(!Q.empty())
        {
            int u = Q.front(); Q.pop();
            for(int i = head[u]; i != -1; i = nex[i])
            {
                int v = Node[i].v;
                if(!d[v] && Node[i].c > 0)
                {
                    d[v] = d[u] + 1;
                    Q.push(v);
                    if(v == t) return 1;
                }
            }
        }
        return d[t] != 0;
    }
    
    double dfs(int u, double cap)
    {
        double ret = 0;
        if(u == t || abs(cap) < eps)
            return cap;
        for(int &i = cur[u]; i != -1; i = nex[i])
        {
            int v = Node[i].v;
            if(d[v] == d[u] + 1 && Node[i].c > 0)
            {
                double V = dfs(v, min(cap, Node[i].c));
                Node[i].c -= V;
                Node[i ^ 1].c += V;
                ret += V;
                cap -= V;
                if(cap == 0) break;
            }
        }
        if(cap > 0) d[u] = -1;
        return ret;
    }
    
    double Dinic()
    {
        double ans = 0;
        while(bfs())
        {
            memcpy(cur, head, sizeof head);
            ans += dfs(s, INF);
        }
        return ans;
    }
    
    void build(double mid)
    {
        mem(head, -1), cnt = 0;
        rap(i, 1, m)
        {
            add(s, i, 1);
            add(i, m + Edge[i].u, INF);
            add(i, m + Edge[i].v, INF);
        }
        rap(i, 1, n)
        {
            f.push_back(cnt);
            add(m + i, t, mid);
        }
    }

    如果要输出点集  

    则用dfs从s 顺着边走标记点

    然后输出1 - n种被标记的点即可

    void f_dfs(int u)
    {
        for(int i = head[u]; i != -1; i = nex[i])
        {
            int v = Node[i].v;
            if(!vis[v] && Node[i].c > eps)
            {
                vis[v] = 1, f_dfs(v);
                if(v - m >= 1 && v - m <= n) ans++;
            }
        }    
    }

    完整代码如下

    uva - 1389

    #include <iostream>
    #include <cstdio>
    #include <sstream>
    #include <cstring>
    #include <map>
    #include <cctype>
    #include <set>
    #include <vector>
    #include <stack>
    #include <queue>
    #include <algorithm>
    #include <cmath>
    #include <bitset>
    #define rap(i, a, n) for(int i=a; i<=n; i++)
    #define rep(i, a, n) for(int i=a; i<n; i++)
    #define lap(i, a, n) for(int i=n; i>=a; i--)
    #define lep(i, a, n) for(int i=n; i>a; i--)
    #define rd(a) scanf("%d", &a)
    #define rlld(a) scanf("%lld", &a)
    #define rc(a) scanf("%c", &a)
    #define rs(a) scanf("%s", a)
    #define rb(a) scanf("%lf", &a)
    #define rf(a) scanf("%f", &a)
    #define pd(a) printf("%d
    ", a)
    #define plld(a) printf("%lld
    ", a)
    #define pc(a) printf("%c
    ", a)
    #define ps(a) printf("%s
    ", a)
    #define MOD 2018
    #define eps 1e-7
    #define LL long long
    #define ULL unsigned long long
    #define Pair pair<int, int>
    #define mem(a, b) memset(a, b, sizeof(a))
    #define _  ios_base::sync_with_stdio(0),cin.tie(0)
    //freopen("1.txt", "r", stdin);
    using namespace std;
    const int maxn = 10010, INF = 0x7fffffff;
    int n, m, s, t;
    vector<int> f, g;
    struct edge
    {
        int u, v;
    }Edge[maxn];
    int head[maxn], cur[maxn], vis[maxn], d[maxn], cnt, nex[maxn << 1];
    int ans;
    struct node
    {
        int u, v;
        double c;
    }Node[maxn << 1];
    
    void add_(int u, int v, double c)
    {
        Node[cnt].u = u;
        Node[cnt].v = v;
        Node[cnt].c = c;
        nex[cnt] = head[u];
        head[u] = cnt++;
    }
    
    void add(int u, int v, double c)
    {
        add_(u, v, c);
        add_(v, u, 0);
    }
    
    bool bfs()
    {
        queue<int> Q;
        mem(d, 0);
        Q.push(s);
        d[s] = 1;
        while(!Q.empty())
        {
            int u = Q.front(); Q.pop();
            for(int i = head[u]; i != -1; i = nex[i])
            {
                int v = Node[i].v;
                if(!d[v] && Node[i].c > 0)
                {
                    d[v] = d[u] + 1;
                    Q.push(v);
                    if(v == t) return 1;
                }
            }
        }
        return d[t] != 0;
    }
    
    double dfs(int u, double cap)
    {
        double ret = 0;
        if(u == t || abs(cap) < eps)
            return cap;
        for(int &i = cur[u]; i != -1; i = nex[i])
        {
            int v = Node[i].v;
            if(d[v] == d[u] + 1 && Node[i].c > 0)
            {
                double V = dfs(v, min(cap, Node[i].c));
                Node[i].c -= V;
                Node[i ^ 1].c += V;
                ret += V;
                cap -= V;
                if(cap == 0) break;
            }
        }
        if(cap > 0) d[u] = -1;
        return ret;
    }
    
    double Dinic()
    {
        double ans = 0;
        while(bfs())
        {
            memcpy(cur, head, sizeof head);
            ans += dfs(s, INF);
        }
        return ans;
    }
    
    void build(double mid)
    {
        mem(head, -1), cnt = 0;
        rap(i, 1, m)
        {
            add(s, i, 1);
            add(i, m + Edge[i].u, INF);
            add(i, m + Edge[i].v, INF);
        }
        rap(i, 1, n)
        {
            f.push_back(cnt);
            add(m + i, t, mid);
        }
    }
    
    void f_dfs(int u)
    {
        for(int i = head[u]; i != -1; i = nex[i])
        {
            int v = Node[i].v;
            if(!vis[v] && Node[i].c > eps)
            {
                vis[v] = 1, f_dfs(v);
                if(v - m >= 1 && v - m <= n) ans++;
            }
        }    
    }
    
    
    
    int main()
    {
        while(scanf("%d%d", &n, &m) != EOF)
        {
            ans = 0;
            f.clear();
            g.clear();
            if(m == 0)
            {
                cout << 1 << endl;
                cout << 1 << endl;
                continue;
            }
            mem(head, -1);
            cnt = 0;
            int u, v, sum = m;
            f.clear();
            s = 0, t = n + m + 1;
            rap(i, 1, m)
            {
                rd(Edge[i].u), rd(Edge[i].v);
            }
            double l = 1 / (double) n, r = m;
            while(r - l > (1.0 / n / n))
            {
               // mem(head, -1), cnt = 0;
               // f.clear();
                double mid = (r + l) / (double) 2;
                build(mid);
                if(sum - Dinic() > eps) l = mid;
                else r = mid;
            }
            f.clear();
               build(l);
               Dinic();
               mem(vis, 0);
               f_dfs(s);
            cout << ans << endl;
            for(int i = 1; i <= n; i++)
                if(vis[i + m])
                    cout << i << endl;
            
        }
    
        return 0;
    }

    最小路径覆盖:

    给出一个DAG,求能否用不相交的几条路径连接所有的点

    (如果是无向图  记得w[i][j] = w[j][i] = min(w[i][j], tmp);   那么求出来的就是几个哈密顿回路HDU - 3488, 如果涉及权值问题那就用KM或者spfa)

    最小路径覆盖就是求有向无环图的个数

    那么一个有向无环图就是使这个图内的点尽量多然后且无环,也就是使无环图的个数尽量少

    对于一个图求强连通分量后然后缩点, 那么最后的这几个点是不是一定无环

    例题:

    (说了是随记随记)

    显然这是一个匈牙利就能解决的问题  但我还是喜欢网络流比较稳妥

    例题: 网络流24题:

    同名板题 最小路径覆盖  魔术球问题

    拆点  分左边和右边 把有关系的点连边 跑最大流即可  最后n - ans 即为答案

    输出路径

    遍历n个点u,然后for(int i = head[u]; i != -1; i = nex[i]) 遍历每个点的子代,用to[u]记录当前点的下一个点  vis[v] = 1标记点 目的是:当某个点的vis[i]值为0时,则这个点就是起点  输出的时候从起点开始 for(int j = i; j; j = to[j])  输出即可

    rap(u, 1, n)
            for(int i = head[u]; i != -1; i = nex[i])
            {
                int v = Node[i].v;
                if(Node[i].c == 0 && !vis[v - n] && v)
                    to[u] = v - n, vis[v - n] = 1;
            }
        rap(i, 1, n)
        {
            if(!vis[i])
            {
                for(int j = i; j; j = to[j])
                    cout << j << " ";
                cout << endl;
            }
        }
    自己选择的路,跪着也要走完。朋友们,虽然这个世界日益浮躁起来,只要能够为了当时纯粹的梦想和感动坚持努力下去,不管其它人怎么样,我们也能够保持自己的本色走下去。
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