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网络流之最大流问题

Reference:

http://blog.csdn.net/rrerre/article/details/6751520

http://blog.csdn.net/y990041769/article/details/21026445

 

最大流Edmonds_Karp算法模板:

算法思想:

step 1. 令所有弧的流量为0,从而构造一个流量为0的可行流f(称作零流)。
step 2. 若f中找不到可改进路则转step 5;否则找到任意一条可改进路P。
step 3. 根据P求delta。
step 4. 以delta为改进量,更新可行流f。转step 2。
step 5. 算法结束。此时的f即为最大流。

算法的关键步骤是step 2,即:判断是否存在可改进路,若存在又如何求。
可以考虑用广度优先搜索。设置标志数组,记录顶点是不是被访问过;使用队列来存储已经访问过的顶点;另用一个一维数组p[i],记录每个顶点是由哪个顶点扩展而来(即记录父亲节点)。
首先S入队列。然后每次取队首顶点v,分析所有与v相邻的未访问顶点u:
1、存在弧<v, u>(正向弧),且u未访问。若f(v,u)<C(v,u)(非饱和弧),那么u入队列,给u打上“已访问”的标志,记u的父亲节点为v。
2、存在弧<u, v>(反向弧),且u未访问。若f(u,v) > 0(非零流弧),那么u入队列,给u打上“已访问”的标志,记u的父亲节点为-v。(以示和正向弧的区别)。
扩展完成后,若T还没有被访问就必然不存在可改进路;否则就从T出发,根据记录好的每个顶点的父亲节点信息,顺藤摸瓜,找出可改进路(同时还可以计算出delta)。

 

起点st,终点m

#include <iostream>#include <vector>#include <cstring>#include <queue>using namespace std;int n,m,st,en;int cap[300][300];    //cap[u][v]:边(u,v)上的最大流量int flow[300][300];    //flow[u][v]:边(u,v)上当前的流量int a[300];        //a[u]:访问标记,同时还记录下delta值int p[300];        //记录父节点用const int inf=100000000;int EK()            //st-->m{    queue<int> Q;    memset(flow,0,sizeof(flow));    memset(p,-1,sizeof(p));    int f=0,minflow=inf;    while(1)    {        memset(a,0,sizeof(a));        a[st]=inf;                  Q.push(st);                 while(!Q.empty())        {            int u=Q.front();Q.pop();            for(int v=1;v<=m;v++)                if(!a[v]&&cap[u][v]>flow[u][v])                {            p[v]=u;Q.push(v);            a[v]=a[u]<cap[u][v]-flow[u][v]?a[u]:cap[u][v]-flow[u][v];                }        }        if(a[m]==0) break;        for (int u=m;u!=st;u=p[u])                  {            flow[p[u]][u]+=a[m];            flow[u][p[u]]-=a[m];        }        f+=a[m];    }    return f;}int main(){    int S,E,C;    while (cin>>n>>st>>m)       //st->m    {        memset(cap,0,sizeof(cap));        for (int i=1;i<=n;i++)        {            cin>>S>>E>>C;            cap[S][E]+=C;    //处理重边。有些题目,一条路上先给了容量30,然后重复了一次50,这时候这条路上的容量应该是30+50。        }        cout<<EK()<<endl;    }    return 0;}
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模板例题:

hdu1532

 

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补充个ISAP模板,比EK算法快,但是难想难写。看不懂T^T...

 

#include <iostream>#include <cstdio>#include <climits>#include <cstring>#include <algorithm>using namespace std;typedef  struct {int v,next,val;} edge;const int MAXN=20010;const int MAXM=500010;edge e[MAXM];int p[MAXN],eid;void init(){memset(p,-1,sizeof(p));eid=0;}void insert1(int from,int to,int val) //有向{    e[eid].v=to;e[eid].val=val;    e[eid].next=p[from];    p[from]=eid++;    swap(from,to);    e[eid].v=to;e[eid].val=0;    e[eid].next=p[from];    p[from]=eid++;}void insert2(int from,int to,int val) //无向{    e[eid].v=to;e[eid].val=val;    e[eid].next=p[from];    p[from]=eid++;    swap(from,to);    e[eid].v=to;e[eid].val=val;    e[eid].next=p[from];    p[from]=eid++;}int n,m;//n为点数 m为边数int h[MAXN];int gap[MAXN];int s,t;int dfs(int pos,int cost){    if (pos==t) return cost;    int j,minh=n-1,lv=cost,d;    for (j=p[pos];j!=-1;j=e[j].next)    {        int v=e[j].v,val=e[j].val;        if(val>0)        {            if (h[v]+1==h[pos])            {                if (lv<e[j].val) d=lv;                else d=e[j].val;                d=dfs(v,d);                e[j].val-=d;                e[j^1].val+=d;                lv-=d;                if (h[s]>=n) return cost-lv;                if (lv==0) break;            }            if (h[v]<minh)    minh=h[v];        }    }    if (lv==cost)    {        --gap[h[pos]];        if (gap[h[pos]]==0) h[s]=n;        h[pos]=minh+1;        ++gap[h[pos]];    }    return cost-lv;}int isap(int st,int ed){    s=st;t=ed;    int ret=0;    memset(gap,0,sizeof(gap));    memset(h,0,sizeof(h));    gap[st]=n;    while (h[st]<n)        ret+=dfs(st,INT_MAX);    return ret;}int main(){    while(cin>>m>>n)    {        init();        for(int i=0;i<m;i++)        {            int u,v,c;            scanf("%d%d%d",&u,&v,&c);            insert1(u,v,c);        }        printf("%d\n",isap(1,n));    }    return 0;}
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