题目链接:负载平衡问题
最小费用最大流 这篇博客挺好的!
关于构图:
首先,这是一道最小费用(费用指在两个相邻仓库中的运输单价)最大流的题目。
1.必不可少的有一个超级源点和汇点,st=0,ed=n+1。
2.贪心的想,为了是所有仓库的数量都相等,就应该讲多余平均值的仓库运往少于平均值的仓库,自然而然就想到多的仓库应该贡献,连向源点;少的仓库应该得到,连向汇点,且费用为0(因为费用指在两个相邻仓库中的运输单价)。
3.另外,相邻的节点之间也要建边,对于两个相邻的节点,我们应该连上一条流量为INF(可以无限运输),费用为1的边,因为是无向图,所以应该建双向边,注意:还要建反向边。
4.注意:本题为环,所以1号节点与n号节点还应特殊处理(参照3)。
#include<cstdio>
#include<queue>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<algorithm>
#define INF 2147483647
using namespace std;
queue<int> q;
int n,m,len=0,st,ed;
struct node
{
int x,y,c,d,next;
} a[10000];
int b[10000],last[10000],dis[10000],pre[10000],pos[10000],p[10000];
bool bz[10000];
void ins(int x,int y,int c,int d) //从 x 到 y 流量为 c 花费为 d
{
a[len].x=x;
a[len].y=y;
a[len].c=c;
a[len].d=d;
a[len].next=last[x];
last[x]=len++;
}
bool spfa()//类比最短路中的 SPFA
{
memset(bz,true,sizeof(bz));
bz[st]=false;// 标志
memset(dis,63,sizeof(dis));
dis[st]=0;// 距离
p[st]=INF;// 花费
q.push(st);
while(!q.empty())
{
int x=q.front();
bz[x]=true;
for(int i=last[x]; i!=-1; i=a[i].next)
{
int y=a[i].y;
if(a[i].c>0&&dis[y]>dis[x]+a[i].d)
{
dis[y]=dis[x]+a[i].d;//修改距离
pos[y]=x;//记录位置
pre[y]=i;//修改前驱
p[y]=min(p[x],a[i].c);//求最小花费
if(bz[y])
{
q.push(y);
bz[y]=false;
}
}
}
q.pop();
}
return dis[ed]<1061109567;
}
int flow()
{
int ans=0;
while(spfa())
{
ans+=p[ed]*dis[ed];
for(int i=ed; i!=st; i=pos[i])
{
a[pre[i]].c -= p[ed];
a[pre[i]^1].c += p[ed];
}
}
return ans;
}
int main()
{
int sum=0;
scanf("%d",&n);
st=0;
ed=n+1;
for(int i=1; i<=n; i++)
{
scanf("%d",&b[i]);
sum+=b[i];
}
sum/=n; // 求均值,根据均值来建图
memset(last,-1,sizeof(last));
for(int i=1; i<=n; i++)
if(b[i]>sum)
ins(st,i,b[i]-sum,0),ins(i,st,0,0); // 只能流出,不能流入
else
ins(i,ed,sum-b[i],0),ins(ed,i,0,0); // 只能流入 不能流出
for(int i=2; i<=n; i++) // 相邻的两个建边 流量无穷,花费为 1
{
ins(i-1,i,INF,1),ins(i,i-1,0,-1);
ins(i,i-1,INF,1),ins(i-1,i,0,-1);
}
ins(1,n,INF,1),ins(n,1,0,-1); // 特殊处理 1 和 n ( 环形嘛
ins(n,1,INF,1),ins(1,n,0,-1); // 同上
printf("%d\n",flow());
return 0;
}