• 【网络流24题】负载平衡问题(费用流)


    【网络流24题】负载平衡问题

    题目描述 Description

    G 公司有n 个沿铁路运输线环形排列的仓库,每个仓库存储的货物数量不等。如何用最
    少搬运量可以使n 个仓库的库存数量相同。搬运货物时,只能在相邻的仓库之间搬运。
    «编程任务:
    对于给定的n 个环形排列的仓库的库存量,编程计算使n 个仓库的库存数量相同的最少
    搬运量。

    输入描述 Input Description

    第1 行中有1 个正整数n(n<=100),表示有n
    个仓库。第2 行中有n个正整数,表示n个仓库的库存量。

    输出描述 Output Description

    将计算出的最少搬运量输出

    样例输入 Sample Input

    5
    17 9 14 16 4

    样例输出 Sample Output

    11

    题意好理解,十分简单,就是S向Xi连一条ai的边,花费为0,Xj向T连一条bal(代表平均)边,费用为0

    然后Xi相Xi+1,Xi-1连一条流量无限,费用为1的边。

    跑费用流即可。

     1 #include<cstring>
     2 #include<cmath>
     3 #include<algorithm>
     4 #include<cstdio>
     5 #include<iostream>
     6 #include<queue>
     7 
     8 #define N 2007
     9 #define M 1000007
    10 #define inf 1000000007
    11 using namespace std;
    12 inline int read()
    13 {
    14     int x=0,f=1;char ch=getchar();
    15     while(ch<'0'||ch>'9'){if (ch=='-') f=-1;ch=getchar();}
    16     while(ch>='0'&&ch<='9'){x=(x<<3)+(x<<1)+ch-'0';ch=getchar();}
    17     return x*f;
    18 }
    19 
    20 int n,S,T;
    21 int cnt=1,head[N],rea[M],val[M],cost[M],next[M];
    22 int dis[N],flag[N],a[N];
    23 struct Node
    24 {
    25     int e,fa;
    26     void init(){e=fa=-1;}
    27 }pre[N];
    28 
    29 void add(int u,int v,int fee,int pay)
    30 {
    31     next[++cnt]=head[u];
    32     head[u]=cnt;
    33     rea[cnt]=v;
    34     val[cnt]=fee;
    35     cost[cnt]=pay;
    36 }
    37 bool Spfa()
    38 {
    39     for (int i=S;i<=T;i++)
    40         dis[i]=inf,flag[i]=0,pre[i].init();
    41     queue<int>q;q.push(S);
    42     dis[S]=0,flag[S]=1;
    43     while(!q.empty())
    44     {
    45         int u=q.front();q.pop();
    46         for (int i=head[u];i!=-1;i=next[i])
    47         {
    48             int v=rea[i],fee=cost[i];
    49             if ((dis[v]>dis[u]+fee)&&val[i]>0)
    50             {
    51                 dis[v]=dis[u]+fee;
    52                 pre[v].fa=u,pre[v].e=i;
    53                 if (!flag[v])
    54                 {
    55                     flag[v]=1;
    56                     q.push(v);
    57                 }
    58             }
    59         }
    60         flag[u]=0;
    61     }
    62     if (dis[T]==inf)return 0;
    63     else return 1;
    64 }
    65 int mfmc()
    66 {
    67     int flow=0,res=0;
    68     while(Spfa())
    69     {
    70         int x=inf;
    71         for (int i=T;pre[i].fa!=-1;i=pre[i].fa)
    72         {
    73             int e=pre[i].e;
    74             x=min(x,val[e]);
    75         }
    76         flow+=x,res+=dis[T]*x;
    77         for (int i=T;pre[i].fa!=-1;i=pre[i].fa)
    78         {
    79             int e=pre[i].e;
    80             val[e]-=x,val[e^1]+=x;
    81         }
    82     }
    83     return res;
    84 }
    85 int main()
    86 {
    87     memset(head,-1,sizeof(head));
    88     n=read();int pal=0;
    89     for (int i=1;i<=n;i++)a[i]=read(),pal+=a[i]; pal/=n;
    90     S=0,T=2*n+1;
    91     for (int i=1;i<=n;i++)add(S,i,a[i],0),add(i,S,0,0);
    92     for (int i=1;i<=n;i++)add(i+n,T,pal,0),add(T,i+n,0,0);
    93     for (int i=1;i<=n;i++)add(i,i+n,inf,0),add(i+n,i,0,0);
    94     for (int i=2;i<=n-1;i++)add(i,i-1,inf,1),add(i-1,i,0,-1),add(i,i+1,inf,1),add(i+1,i,0,-1);
    95     add(1,n,inf,1),add(n,1,0,-1),add(1,2,inf,1),add(2,1,0,-1);
    96     add(n,n-1,inf,1),add(n-1,n,0,-1),add(n,1,inf,1),add(1,n,0,-1);
    97     printf("%d
    ",mfmc());
    98 }
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