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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
从X1开始,搜到X1-Y1,成增广路,连接X1-Y1
[ATTENTION]从X2开始,搜到X2-Y1-X1-Y3,成增广路
[ATTENTION] 取消连接X1-Y1,连接X1-Y3,X2-Y1
从X3开始,搜到X3-Y1-X2,不通,不作更改
搜到X3-Y2,成增广路,连接X3-Y2
从X4开始,搜到X4-Y3-X1-Y1-X2,不通,不作更改
搜到X4-Y4,成增广路,连接X4-Y4
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
图论-二分图匹配-匈牙利算法