• AHOI2009 最小割


    题目链接:戳我

    题目就是两问,一问是求所有最小割方案中出现至少一次的边(可能割边),一问是求所有最小割方案中一定会出现的边。

    其实对于这个问题,我们有结论——

    1.跑一遍网络流之后,对残量网络做SCC,满流且边的两个端点不在同一个SCC中的边是可能割边。

    2.跑一遍网络流之后,对残量网络做SCC,满流,边的两个端点分别和S和T在同一个SCC里,这个边就是一定会在最小割中出现。

    考虑证明......其实我并不能严谨证明,这里就抄一下网上的解释好了

    • 证明1:考虑如果减少一条边的容量之后,最小割变小了,证明这条边可能存在于最小割之中。那么反过来,如果(u,v)在同一个SCC中,我们把u→v这条边的容量减小d,那么我们把这个环上的所有边的容量都减少d,仍然满足流量平衡,意味着最大流即最小割不变。反之最大流即最小割改变,那么这条边可能存在于最小割中。

    • 证明2:增加一条边的容量,如果最小割增加,意味着这条边必定在最小割中。因为u→是满流的边,所以沿反边u可达S,T可达v 。如果S,u在同一个SCC,T,v在同一个SCC中,说明S到u上还有增广路,v到T上还有增广路,那么u→v的流量增加最小割也会增加,此时u→v必定在最小割中。

    代码如下:

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    #include<cmath>
    #include<queue>
    #define MAXN 100010
    using namespace std;
    int n,m,tot,t,tt=1,top,cnt,S,T;
    int head[MAXN],low[MAXN],dfn[MAXN],st[MAXN],in[MAXN],c[MAXN],cur[MAXN],dis[MAXN];
    struct Edge{int nxt,to,dis;}edge[MAXN<<1];
    struct Line{int u,v,w;}line[MAXN<<1];
    inline void add(int from,int to,int dis)
    {
        edge[++tt].nxt=head[from],edge[tt].to=to,edge[tt].dis=dis,head[from]=tt;
        edge[++tt].nxt=head[to],edge[tt].to=from,edge[tt].dis=0,head[to]=tt;
    }
    inline bool bfs()
    {
        memset(dis,0x3f,sizeof(dis));
        memcpy(cur,head,sizeof(head));
        queue<int>q;
        q.push(S);
        dis[S]=0;
        while(!q.empty())
        {
            int u=q.front();q.pop();
            for(int i=head[u];i;i=edge[i].nxt)
            {
                int v=edge[i].to;
                if(dis[v]==0x3f3f3f3f&&edge[i].dis)
                {
                    dis[v]=dis[u]+1;
                    q.push(v);
                }
            }
        }
        if(dis[T]==0x3f3f3f3f) return false;
        return true;
    }
    inline int dfs(int x,int f)
    {
        if(x==T||!f) return f;
        int used=0,w;
        for(int i=cur[x];i;i=edge[i].nxt)
        {
            cur[x]=i;
            if(dis[edge[i].to]==dis[x]+1&&(w=dfs(edge[i].to,min(f,edge[i].dis))))
            {
                used+=w,f-=w;
                edge[i].dis-=w,edge[i^1].dis+=w;
                if(!f) break;
            }
        }
        return used;
    }
    inline int dinic()
    {
        int cur_ans=0;
        while(bfs()) cur_ans+=dfs(S,0x3f3f3f3f);
        return cur_ans;
    }
    inline void tarjan(int x)
    {
        low[x]=dfn[x]=++tot;
        in[x]=1,st[++top]=x;
        for(int i=head[x];i;i=edge[i].nxt)
        {
            int v=edge[i].to;
            if(edge[i].dis==0) continue;
            if(!dfn[v]) tarjan(v),low[x]=min(low[x],low[v]);
            else if(in[v]) low[x]=min(low[x],dfn[v]);
        }
        if(dfn[x]==low[x])
        {
            int v;
            cnt++;
            do{
                v=st[top--];
                in[v]=0;
                c[v]=cnt;
            }while(v!=x);
        }
    }
    int main()
    {
        #ifndef ONLINE_JUDGE
        freopen("ce.in","r",stdin);
        #endif
        scanf("%d%d%d%d",&n,&m,&S,&T);
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            scanf("%d%d%d",&line[i].u,&line[i].v,&line[i].w);
            add(line[i].u,line[i].v,line[i].w);
        }
        dinic();
        for(int i=1;i<=n;i++)
            if(!dfn[i])
                tarjan(i);
        for(int i=2;i<=tt;i+=2)
            if(edge[i].dis) printf("0 0
    ");
            else
            {
                if(c[edge[i].to]^c[edge[i^1].to]) printf("1 ");
                else printf("0 ");
                if(c[edge[i].to]==c[T]&&c[edge[i^1].to]==c[S]) printf("1
    ");
                else printf("0
    ");
            }
        return 0;
    }
    
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