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图论-二分图匹配-匈牙利算法

有关概念:

  二分图:图G中的点集可以分为两个互不相交的子集,且G中的每条边连接的两个点分别属于这两个子集

  二分图匹配:二分图G的子图M中每个结点上只连一条边,则称M为一个匹配

  极大匹配:无法再向二分图中加边且满足匹配条件的匹配

  最大匹配:所有极大匹配中边数最多的一个

  增广路:若P为图G上连接两个未匹配结点的路径,且已匹配边和未匹配边在P上交替出现,则称P为相对于M的一条增广路

  匈牙利算法即用来求二分图的极大匹配

思路:

  在图G中找出增广路P,对P上每一条边取反(即已匹配边改为未匹配边,未匹配边改为已匹配边),重复直到找不到增广路为止

样例推导:

给出一幅二分图

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从X1开始,搜到X1-Y1,成增广路,连接X1-Y1

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[ATTENTION]从X2开始,搜到X2-Y1-X1-Y3,成增广路

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[ATTENTION] 取消连接X1-Y1,连接X1-Y3,X2-Y1

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从X3开始,搜到X3-Y1-X2,不通,不作更改

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搜到X3-Y2,成增广路,连接X3-Y2

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从X4开始,搜到X4-Y3-X1-Y1-X2,不通,不作更改

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搜到X4-Y4,成增广路,连接X4-Y4

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至此找出极大增广路

邻接表

 1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 #define MAXN  4 int n,m,cnt,match[MAXN],head[MAXN],ans; 5 bool check[MAXN]; 6 struct node 7 { 8     int v,next; 9 }edge[MAXN*5];10 void add(int x,int y)11 {12     edge[++cnt].next=head[x];13     head[x]=cnt;14     edge[cnt].v=y;15 }16 bool Hungary(int u)17 {18     for(int i=head[u];i;i=edge[i].next)19     {20         int v=edge[i].v;21         if(!check[v])//判断v是否在增广路中22         {23             check[v]=true;24             if(!match[v]||Hungary(match[v]))25             {26                 match[v]=u;//v对应u27                 return true;28             }29         }30     }31     return false;32 }33 int main()34 {35     //省略输入 36     for(int i=1;i<=n;i++)37     {38         if(!match[i])39         {40             memset(check,false,sizeof(check));41             if(Hungary(i))ans++;42         }43     }44     printf("%d\n",ans);45     return 0;46 }

邻接矩阵

 1 #include<cstdio> 2 #include<cstring> 3 #define MAXN  4 int n,m,cnt,match[MAXN],map[MAXN][MAXN],ans; 5 bool check[MAXN]; 6 bool Hungary(int u) 7 { 8     for(int i=1;i<=n;i++) 9     {10         if(!check[i]&&map[u][i])11         {12             check[i]=true;13             if(!match[i]||Hungary(match[i]))14             {15                 match[i]=u;16                 return true;17             }18         }19     }20     return false;21 }22 int main()23 {24     //省略输入 25     for(int i=1;i<=n;i++)26     {27         if(!match[i])28         {29             memset(check,false,sizeof(check));30             if(Hungary(i))ans++;31         }32     }33     printf("%d\n",ans);34     return 0;35 }

*参考:https://www.byvoid.com/blog/hungary/

http://baike.baidu.com/view/501081.htm

http://baike.baidu.com/link?url=QbNL6DpNwvt1u3Yka7I-xy9Ymig1HNZid4j2MGsDxlyzCOXcdhjkG8sSJvBtK2zkZzOU007ooiSiujjwOpYCMq

http://baike.baidu.com/link?url=YStVW2tIYiH6flGjr0VqIu44uM9Vhckq8pyKLpt651sGYpOFHsGI3TL9d2T5Tmy84QXmt__mVc0zerNUBfeecK

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