首页 > 代码库 > 网络流模板（更新中）
网络流模板（更新中）
最大流：
性质：1. f(u,v)= - f(v,u) 2.流量守恒（即每一个非源点s，非汇点t的点流入量=流出量）
3.源点的流出量=汇点的流入量4.最小割=最大流（C(S,T)：两个点集之间 边的最小容量和）
最大流共同的思想：先找增广流路径，再更新该路径上的边的残流（剩余流量）。
/* 最大流EK算法，O(V*E*E) 算法思想：先找到一条可流的增广路P，再把P中的边的最小残余量增加最在流中。更新残余量。*/ #include<stdio.h> #include<string.h> #include<queue> using namespace std; #define captype __int64 const int N = 205; captype cap[N][N],f[N][N],rest[N]; int sNode,eNode,pre[N]; void init(){ memset(f,0,sizeof(f)); memset(cap,0,sizeof(cap)); } bool searchPath(int n){//找一条增广路 bool vist[N]={0}; queue<int>q; int u,v; u=sNode; vist[u]=1; pre[u]=u; rest[u]=1<<30; q.push(u); while(!q.empty()){ u=q.front(); q.pop(); for(v=1; v<=n; v++) if(!vist[v]&&cap[u][v]-f[u][v]>0) { vist[v]=1; pre[v]=u; if(cap[u][v]-f[u][v]>rest[u]) rest[v]=rest[u]; else rest[v]=cap[u][v]-f[u][v]; if(v==eNode) return true; q.push(v); } } return false; } captype maxflow(int s,int t,int n){ captype ans=0; sNode=s; eNode=t; while(searchPath(n)){ ans+=rest[eNode]; int v=eNode; while(v!=sNode){ int u=pre[v]; f[u][v]+=rest[eNode]; f[v][u]-=rest[eNode];//给一个回流的机会 v=u; } } return ans; } int main(){ int a,b,c; while(~scanf("%d%d",&n,&m)){ scanf("%d%d",&sNode,&eNode); init(); while(m--){ scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); cap[a][b]+=c; } printf("%d\n",maxflow(sNode,eNode,n)); } }
/*
最大流：压入重标记push_relabel算法O(VE)
算法思想：从高流向低。尽量把通道注满,活节点(即顶点有流量)的高度在不断的变
存图：邻接表法
*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;
#define captype __int64
const int N = 210;
const int MAX= 1<<30;
struct EDG{
int to,nxt;
captype c; //每条边的残留量
}edg[N*N];
int head[N],eid;
captype vf[N]; //顶点的剩余流量
int h[N]; //顶点的高度
//int n; //顶点个总个数，包括源点与汇点
int min(int a,int b){return a>b?b:a; }
void init(){
memset(head,-1,sizeof(head));
eid=0;
}
//加入 有向边
void addEdg(int u , int v, captype c){
edg[eid].to=v; edg[eid].nxt=head[u]; edg[eid].c=c; head[u]=eid++;
edg[eid].to=u; edg[eid].nxt=head[v]; edg[eid].c=0; head[v]=eid++;
}
captype maxFlow(int sNode,int eNode,int n){//源点与汇点，注意：n为点的总个数,包括源点与汇点
captype ans=0;
queue<int>q;
memset(h,0,sizeof(h));
memset(vf,0,sizeof(vf));
h[sNode]=n+1; //源点的高度
vf[sNode]=MAX; //源点的余流
q.push(sNode);
while(!q.empty()){
int u=q.front(); q.pop();
int minh=MAX;
for(int i=head[u]; i!=-1; i=edg[i].nxt){
int v=edg[i].to;
captype fp;
if(edg[i].c<vf[u])fp=edg[i].c;
else fp=vf[u];
if(fp>0 ){
minh=min(minh, h[v]);
if(u==sNode || h[u]==h[v]+1){
edg[i].c-=fp;
edg[i^1].c+=fp; //反向边，给个反回的通道
vf[u]-=fp;
vf[v]+=fp;
if(v==eNode) ans+=fp; //当到达汇点时。就加入最大流中
if(v!=sNode && v!=eNode ) //仅仅有即不是源点，也不是汇点时才干进队列
q.push(v);
}
}
if(vf[u]==0) break; //假设顶点的余流为0，则能够跳出for循环
}
//假设不是源点（也非汇点）。且顶点仍有余流，则又一次标记 高度+1 入队
//这里赋值为最低的相邻顶点的高度高一个单位,也能够简单的在原高度+1
if(u!=sNode && vf[u]>0){
h[u] = minh + 1;
q.push(u);
}
}
return ans;
}/*
最大流：SAP算法。与ISAP的区别就是不用预处理
*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
#include<algorithm>
using namespace std;
#define captype int
const int MAXN = 100010; //点的总数
const int MAXM = 400010; //边的总数
const int INF = 1<<30;
struct EDG{
int to,next;
captype cap,flow;
} edg[MAXM];
int eid,head[MAXN];
int gap[MAXN]; //每种距离(或可觉得是高度)点的个数
int dis[MAXN]; //每一个点到终点eNode 的最短距离
int cur[MAXN]; //cur[u] 表示从u点出发可流经 cur[u] 号边
int pre[MAXN];
void init(){
eid=0;
memset(head,-1,sizeof(head));
}
//有向边 三个參数。无向边4个參数
void addEdg(int u,int v,captype c,captype rc=0){
edg[eid].to=v; edg[eid].next=head[u];
edg[eid].cap=c; edg[eid].flow=0; head[u]=eid++;
edg[eid].to=u; edg[eid].next=head[v];
edg[eid].cap=rc; edg[eid].flow=0; head[v]=eid++;
}
captype maxFlow_sap(int sNode,int eNode, int n){//n是包含源点和汇点的总点个数。这个一定要注意
memset(gap,0,sizeof(gap));
memset(dis,0,sizeof(dis));
memcpy(cur,head,sizeof(head));
pre[sNode] = -1;
gap[0]=n;
captype ans=0; //最大流
int u=sNode;
while(dis[sNode]<n){ //推断从sNode点有没有流向下一个相邻的点
if(u==eNode){ //找到一条可增流的路
captype Min=INF ;
int inser;
for(int i=pre[u]; i!=-1; i=pre[edg[i^1].to]) //从这条可增流的路找到最多可增的流量Min
if(Min>edg[i].cap-edg[i].flow){
Min=edg[i].cap-edg[i].flow;
inser=i;
}
for(int i=pre[u]; i!=-1; i=pre[edg[i^1].to]){
edg[i].flow+=Min;
edg[i^1].flow-=Min; //可回流的边的流量
}
ans+=Min;
u=edg[inser^1].to;
continue;
}
bool flag = false; //推断是否能从u点出发可往相邻点流
int v;
for(int i=cur[u]; i!=-1; i=edg[i].next){
v=edg[i].to;
if(edg[i].cap-edg[i].flow>0 && dis[u]==dis[v]+1){
flag=true;
cur[u]=pre[v]=i;
break;
}
}
if(flag){
u=v;
continue;
}
//假设上面没有找到一个可流的相邻点，则改变出发点u的距离（也可觉得是高度）为相邻可流点的最小距离+1
int Mind= n;
for(int i=head[u]; i!=-1; i=edg[i].next)
if(edg[i].cap-edg[i].flow>0 && Mind>dis[edg[i].to]){
Mind=dis[edg[i].to];
cur[u]=i;
}
gap[dis[u]]--;
if(gap[dis[u]]==0) return ans; //当dis[u]这样的距离的点没有了。也就不可能从源点出发找到一条增广流路径
//由于汇点到当前点的距离仅仅有一种，那么从源点到汇点必定经过当前点，然而当前点又没能找到可流向的点，那么必定断流
dis[u]=Mind+1;//假设找到一个可流的相邻点。则距离为相邻点距离+1。假设找不到。则为n+1
gap[dis[u]]++;
if(u!=sNode) u=edg[pre[u]^1].to; //退一条边
}
return ans;
}/*
最大流：ISAP+BFS 初始化+栈优化
算法思想：先预处理汇点到全部点的最短距离，并记录每种距离点的个数（用于优化），在从源点寻找增广流路径时用栈优化，
用栈的优点是：当找到一条可增流的路时。在流的瓶颈边处裁断。在栈中它的下方边还是能够增流。反复利用，
若没找到能够退出一条边。继续找。
存图：邻接表
*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;
#define captype __int64
const int MAXN = 100010; //点的总数
const int MAXM = 400010; //边的总数
const int INF = 1<<30;
struct EDG{
int to,next;
captype cap,flow;
} edg[MAXM];
int eid,head[MAXN];
int gap[MAXN]; //每种距离(或可觉得是高度)点的个数
int dis[MAXN]; //每一个点到终点eNode 的最短距离
int cur[MAXN]; //cur[u] 表示从u点出发可流经 cur[u] 号边
void init(){
eid=0;
memset(head,-1,sizeof(head));
}
//有向边 三个參数，无向边4个參数
void addEdg(int u,int v,captype c,captype rc=0){
edg[eid].to=v; edg[eid].next=head[u];
edg[eid].cap=c; edg[eid].flow=0; head[u]=eid++;
edg[eid].to=u; edg[eid].next=head[v];
edg[eid].cap=rc; edg[eid].flow=0; head[v]=eid++;
}
//预处理eNode点到全部点的最短距离
void BFS(int sNode, int eNode){
queue<int>q;
memset(gap,0,sizeof(gap));
memset(dis,-1,sizeof(dis));
gap[0]=1;
dis[eNode]=0;
q.push(eNode);
while(!q.empty()){
int u=q.front(); q.pop();
for(int i=head[u]; i!=-1; i=edg[i].next){
int v=edg[i].to;
if(dis[v]==-1){
dis[v]=dis[u]+1;
gap[dis[v]]++;
q.push(v);
}
}
}
}
int S[MAXN]; //路径栈。存的是边的id号
captype maxFlow_sap(int sNode,int eNode, int n){ //注意：n为点的总个数。包含源点与汇点
BFS(sNode, eNode); //预处理eNode到全部点的最短距离
if(dis[sNode]==-1) return 0; //源点到不可到达汇点
memcpy(cur,head,sizeof(head));
int top=0; //栈顶
captype ans=0; //最大流
int u=sNode;
while(dis[sNode]<n){ //推断从sNode点有没有流向下一个相邻的点
if(u==eNode){ //找到一条可增流的路
captype Min=INF ;
int inser;
for(int i=0; i<top; i++) //从这条可增流的路找到最多可增的流量Min
if(Min>edg[S[i]].cap-edg[S[i]].flow){
Min=edg[S[i]].cap-edg[S[i]].flow;
inser=i;
}
for(int i=0; i<top; i++){
edg[S[i]].flow+=Min;
edg[S[i]^1].flow-=Min; //可回流的边的流量
}
ans+=Min;
top=inser; //从这条可增流的路中的流量瓶颈 边的上一条边那里是能够再增流的，所以仅仅从断流量瓶颈 边裁断
u=edg[S[top]^1].to; //流量瓶颈 边的起始点
continue;
}
bool flag = false; //推断是否能从u点出发可往相邻点流
int v;
for(int i=cur[u]; i!=-1; i=edg[i].next){
v=edg[i].to;
if(edg[i].cap-edg[i].flow>0 && dis[u]==dis[v]+1){
flag=true;
cur[u]=i;
break;
}
}
if(flag){
S[top++] = cur[u]; //增加一条边
u=v;
continue;
}
//假设上面没有找到一个可流的相邻点。则改变出发点u的距离（也可觉得是高度）为相邻可流点的最小距离+1
int Mind= n;
for(int i=head[u]; i!=-1; i=edg[i].next)
if(edg[i].cap-edg[i].flow>0 && Mind>dis[edg[i].to]){
Mind=dis[edg[i].to];
cur[u]=i;
}
gap[dis[u]]--;
if(gap[dis[u]]==0) return ans; //当dis[u]这样的距离的点没有了。也就不可能从源点出发找到一条增广流路径
//由于汇点到当前点的距离仅仅有一种，那么从源点到汇点必定经过当前点，然而当前点又没能找到可流向的点，那么必定断流
dis[u]=Mind+1; //假设找到一个可流的相邻点。则距离为相邻点距离+1，假设找不到。则为n+1
gap[dis[u]]++;
if(u!=sNode) u=edg[S[--top]^1].to; //退一条边
}
return ans;
}最小费用最大流：
/*
最小费用最大流：求最大费用仅仅需费用cost取反，结果取反就可以。
算法思想：先用spfa找一条最小费用的可增广流路径。再更新残流网络，数组模拟队列快
存图：邻接表
*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<queue>
using namespace std;
const int MAXN = 10010;
const int MAXM = 100100;
const int INF = 1<<30;
struct EDG{
int to,next,cap,flow;
int cost; //单位价格
}edg[MAXM];
int head[MAXN],eid;
int pre[MAXN], cost[MAXN] ; //点0~(n-1)
void init(){
eid=0;
memset(head,-1,sizeof(head));
}
void addEdg(int u,int v,int cap,int cst){
edg[eid].to=v; edg[eid].next=head[u]; edg[eid].cost = cst;
edg[eid].cap=cap; edg[eid].flow=0; head[u]=eid++;
edg[eid].to=u; edg[eid].next=head[v]; edg[eid].cost = -cst;
edg[eid].cap=0; edg[eid].flow=0; head[v]=eid++;
}
bool inq[MAXN];
int q[MAXN];
bool spfa(int sNode,int eNode,int n){
int l=0 , r=0;
for(int i=0; i<n; i++){
inq[i]=false; cost[i]= INF;
}
cost[sNode]=0; inq[sNode]=1; pre[sNode]=-1;
q[r++]=sNode;
while(l!=r){
int u=q[l++];
if(l==MAXN)l=0;
inq[u]=0;
for(int i=head[u]; i!=-1; i=edg[i].next){
int v=edg[i].to;
if(edg[i].cap-edg[i].flow>0 && cost[v]>cost[u]+edg[i].cost){ //在满足可增流的情况下。最小花费
cost[v] = cost[u]+edg[i].cost;
pre[v]=i; //记录路径上的边
if(!inq[v]){
if(r==MAXN)r=0;
q[r++]=v;
inq[v]=1;
}
}
}
}
return cost[eNode]!=INF; //推断有没有增广路
}
//反回的是最大流，最小花费为minCost
int minCost_maxFlow(int sNode,int eNode ,int& minCost,int n){
int ans=0;
while(spfa(sNode,eNode,n)){
int mint=INF;
for(int i=pre[eNode]; i!=-1; i=pre[edg[i^1].to]){
if(mint>edg[i].cap-edg[i].flow)
mint=edg[i].cap-edg[i].flow;
}
ans+=mint;
for(int i=pre[eNode]; i!=-1; i=pre[edg[i^1].to]){
edg[i].flow+=mint; edg[i^1].flow-=mint;
minCost+=mint*edg[i].cost;
}
}
return ans;
}
int main(){
//输入。初始化init()
}
网络流模板（更新中）
声明：以上内容来自用户投稿及互联网公开渠道收集整理发布，本网站不拥有所有权，未作人工编辑处理，也不承担相关法律责任，若内容有误或涉及侵权可进行投诉： 投诉/举报 工作人员会在5个工作日内联系你，一经查实，本站将立刻删除涉嫌侵权内容。