• ●hihocoder #1394 网络流四·最小路径覆盖


    题链:

    http://hihocoder.com/problemset/problem/1394

    题解:

    有向图最小路径覆盖:最少的路径条数不重不漏的覆盖所有点。

    注意到在任意一个最小路径覆盖的方案下,
    每条路径的起点的入度为 0,终点的出度为 0,而中间的点的入度和出度以及起点的出度和终点的入度都为 1
    那么把每个点拆为两个: u 和 u',分别代表其 出点 和 入点
    然后对于 边 u->v, 在 u 和 v' 之间建立双向边。
    那么形成二分图。
    二分图匹配后,某条匹配边上的起点的出度 +1,终点的入度 +1,
    那么没有被匹配到的 u'则是某条路径的起点(即没有入度),
    那么没有被匹配到的 u 则是某条路径的终点(即没有出度),

    正好二分图最大匹配后,没有被匹配的u'(或u)的个数是最少的,则表明路径是最少的(起点或终点是最少的)。
    又因为 没有被匹配的 u'的数量 == 点数N - 匹配数

    所以,有向图最小路径覆盖 =点数 -二分图最大匹配数

    (更加详细的图文讲解,非常不错的 http://blog.csdn.net/tramp_1/article/details/52742572)

    二分图匹配可以用匈牙利,也可以用最大流来做。

    代码:

    #include<queue>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<iostream>
    #define MAXN 1500
    #define MAXM 50000
    #define INF 0x3f3f3f3f
    using namespace std;
    struct Edge{
    	int to[MAXM],cap[MAXM],nxt[MAXM],head[MAXN],ent;
    	void Init(){ent=2;}
    	void Adde(int u,int v,int w){
    		to[ent]=v; cap[ent]=w; nxt[ent]=head[u]; head[u]=ent++;
    		to[ent]=u; cap[ent]=0; nxt[ent]=head[v]; head[v]=ent++;
    	}
    	int Next(int i,bool type){
    		return type?head[i]:nxt[i];
    	}
    }E;
    int cur[MAXN],d[MAXN];
    int N,M,S,T;
    int idx(int i,int k){
    	return i+k*N;
    }
    bool bfs(){
    	queue<int>q; int u,v;
    	memset(d,0,sizeof(d));
    	d[S]=1; q.push(S);
    	while(!q.empty()){
    		u=q.front(); q.pop();
    		for(int i=E.Next(u,1);i;i=E.Next(i,0)){
    			v=E.to[i];
    			if(d[v]||!E.cap[i]) continue;
    			d[v]=d[u]+1; q.push(v);
    		}
    	}
    	return d[T];
    }
    int dfs(int u,int reflow){
    	if(u==T||!reflow) return reflow;
    	int flowout=0,f,v;
    	for(int &i=cur[u];i;i=E.Next(i,0)){
    		v=E.to[i];
    		if(d[v]!=d[u]+1) continue;
    		f=dfs(v,min(reflow,E.cap[i]));
    		flowout+=f; E.cap[i^1]+=f;
    		reflow-=f;	E.cap[i]-=f;
    		if(!reflow) break;
    	}
    	if(!flowout) d[u]=0;
    	return flowout;
    }
    int Dinic(){
    	int flow=0;
    	while(bfs()){
    		memcpy(cur,E.head,sizeof(E.head));
    		flow+=dfs(S,INF);
    	}
    	return flow;
    }
    int main()
    {
    	E.Init();
    	scanf("%d%d",&N,&M);
    	S=N*2+1; T=N*2+2;
    	for(int i=1,u,v;i<=M;i++){
    		scanf("%d%d",&u,&v);
    		E.Adde(idx(u,0),idx(v,1),1);
    	}
    	for(int i=1;i<=N;i++){
    		E.Adde(S,idx(i,0),1);
    		E.Adde(idx(i,1),T,1);
    	}
    	int match=Dinic();
    	printf("%d",N-match);
    	return 0;
    }
    

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