匈牙利算法改进 之 队列优化寻找极大增广路径集 —— Hopcroft-Karp算法 【记录】

本文记录了Hopcroft-Karp算法在匈牙利算法基础上的改进,通过BFS寻找多条不相交的增广路径,形成极大增广路径集,以降低时间复杂度至O(sqrt(n) * m)。算法包含层次图构建、匹配过程,并证明最多进行sqrt(n)次BFS即可找到最大匹配。

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算法求解:同匈牙利算法解决的问题,只不过优化了时间复杂度。

算法分析:增广sqrt(n)次,每次需要遍历边数m,时间复杂度——O(sqrt(n) * m)。


算法实现:

1,BFS寻找多条不相交的增广路径,找到极大增广路径集。在这个过程中,设置数组dx[]、dy[]建立X集、Y集的层次图,可以理解为维护距离标号。

(可能说法不恰当,这点同最大流Dinic算法里面BFS找一条增广路,只不过这里是找多条)。

2,然后就是原版匈牙利算法的匹配过程,只不过多出了层次图的判定。

3,一直BFS找极大增广路径集,若增广路不存在,跳出,算法结束。

可以证明最多BFS 寻找sqrt(n)次,就可以求得最大匹配。




代码:


#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>
#include <algorithm>
#define MAXN 5000+10
using namespace std;
int mx[MAXN], my[MAXN];//记录X和Y集元素的匹配点
int dx[M
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