2017.10.15 网络流小结:

本文探讨了如何利用最小割及费用流算法解决特定类型的图论问题,包括矩阵方程求解、路径覆盖模型和最小割边数问题,并介绍了具体的建图方法与解题思路。

Description
一块n*m的草坪,有两种高度的草,#表示较高的草,.表示较矮的草,现在要从左往右和从上往下用收割机收割,在相同高度的草坪上收割机不耗油,当高度变化时需要耗花费为a的油,还可以花费b改变任一块草坪的高度,问这n+m排收割机扫过这块草坪需要的最小花费
Input
第一行四整数n,m,a,b分别表示草坪行列数和两种花费,之后一个n*m矩阵表示该草坪(1<=n,m<=50,1<=a,b<=1e5)
Output
输出最小花费
Sample Input
这里写图片描述
Sample Output
11000


我们要求最小花费,不难想到最小割,那么考虑建图。


①首先我们可以将点分成两类,这样我们使得低地分成一类,剩下的分成一类,那么就构成了二分图。

我们将源点连入各个低地点,流为B,我们再将各个高地点连入汇点,流也为B.


②然后我们将各个相邻的点,都要连上,流为A.jk
这样我们只有当高地和低地同时存在的时候,才会有所花费(有流从源点到汇点。)。

建好图之后跑最大流即可。

二:

参考:http://blog.youkuaiyun.com/mypsq/article/details/38303535
题目大意:给出一个n行m列的矩阵,每个坐标上都有一个权值,可以最多走k次(注意不是k步),每一次行走可以任意选择起点(必须是没有走过的点),然后可以向右或者向下走任意的步数,每一步可以跨越任意的格数,前提是满足题目的限制条件,每走一步耗费的能量是两坐标的曼哈顿距离-1,加入走的当前点的权值和前一步的权值一样,可以获得该权值的能量,问在k次行走内,走完每一格且仅走一次,最多可以获得多少能量:这道题目主要是建图,k次的建图非常巧妙。

官方题解:

最小K路径覆盖的模型,用费用流或者KM算法解决,构造二部图,X部有N*M个节点,源点向X部每个节点连一条边,流量1,费用0,Y部有N*M个节点,每个节点向汇点连一条边,流量1,费用0,如果X部的节点x可以在一步之内到达Y部的节点y,那么就连边x->y,费用为从x格子到y格子的花费能量减去得到的能量,流量1,再在X部增加一个新的节点,表示可以从任意节点出发K次,源点向其连边,费用0,流量K,这个点向Y部每个点连边,费用0,流量1,最这个图跑最小费用最大流,如果满流就是存在解,反之不存在,最小费用的相反数就是可以获得的最大能量

可以这样考虑,首先建立一个二分图,在x部内的可以到达y部的点建边

三:

解矩阵方程的模型。

题意:给出一个n行m列的矩阵和一个整数k,接下来n个数第i个数代表第i行所有数的总和,接下来给出m个数,第i个数代表第i列所有数的总和,问是否存在这样一个矩阵满足条件,且矩阵中的每个数都不大于k,不存在输出impossible,存在且有唯一解输出该矩阵,否则输出Not Unique;

建图:建立二部图,把行标列为x部,把列表列为Y部,设立源点source和汇点sink,把行标和源点建边,流量是行和,把列标和汇点建边流量是列和,然后把行标和列标两两相连,代表第i行第j列的数,流量为k,跑完一次最大流(Dinic或Isap)如果最大流量不等于所有数的总和,则无解,如果存在残留网络中存在一个正环(顶点个数>2且环的残余流量>0)则为多解,否则为唯一解,然后遍历遍历完所有的行标i以及行标j对应的列标,则

四:

题意:

求最小割,但因为最小割是不唯一的,题目要求得到最小割的条件下,使得割边最少,输出最少割边数

思路:

有两种做法,但本质是一样的

第一种:
建边的时候每条边权 w = w * (E + 1) + 1;
这样得到最大流 maxflow / (E + 1) ,最少割边数 maxflow % (E + 1)

道理很简单,如果原先两类割边都是最小割,那么求出的最大流相等
但边权变换后只有边数小的才是最小割了

乘(E+1)是为了保证边数叠加后依然是余数,不至于影响求最小割的结果

第二种:

建图,得到最大流后,图中边若满流,说明该边是最小割上的边

再建图,原则:满流的边改为容量为 1 的边,未满流的边改为容量 INF 的边,然后最大流即答案
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