poj2112(二分网络流)

本文介绍了一种使用二分查找与最大流算法解决的问题:如何最优地分配一定数量的奶牛到有限的挤奶机上进行挤奶,目标是最小化奶牛行走的最大距离。通过构建网络流图并结合距离限制,最终找到满足条件的最优解。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

/*
translation:
    有c头奶牛和k台挤奶机,每台挤奶机器最多能够同时服务m头奶牛。且每个物体之间有一定的距离。
    求一种分配方案,使得每头奶牛能够分配到机器的同时,最小化奶牛所走的最长距离。
solution:
    二分+最大流
    看到最小化最大值之类的很容易想到用二分枚举答案。然后就是判定是否可行了。方法是每枚举一次,
    就重新建图。建图时将距离超过枚举答案的边删去。然后做网络流,得到最大流后判断是否等于牛的
    数量。如果是的话就成功。小于的话说明枚举的答案过小。
note;
    # 一开始的思路跟上述很类似,不过是在做网络流的时候dfs现判断这条边的距离是否大于枚举的答案,
      不是的话,就不走这条边。但是WA了,不知道是没写好还是这个方法有问题。坑待填。如果这个方法
      可行的话,就不用每次重复建图了。效率应该会大大提高。
    # 这道题用二分图的匈牙利算法(将机器拆点或者用多重匹配)也可行,但是我写了好几次,
      不是RE就是WA,好郁闷。
*/
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <vector>
#include <cstring>
#include <queue>

using namespace std;
const int maxv = 30 + 200 + 20;
const int INF = 0x3f3f3f3f;

int k, c, m, v, s, t;
int dist[maxv][maxv], level[maxv], iter[maxv];
struct Edge
{
    int to, cap, rev;
    Edge(int to_, int cap_, int rev_):to(to_),cap(cap_),rev(rev_){}
};
vector<Edge> G[maxv];

void add_edge(int from, int to, int cap)
{
    G[from].push_back(Edge(to, cap, G[to].size()));
    G[to].push_back(Edge(from, 0, G[from].size()-1));
}

void bfs(int s)
{
    memset(level, -1, sizeof(level));
    queue<int> que;
    level[s] = 0;
    que.push(s);
    while(!que.empty()) {
        int v = que.front();    que.pop();
        for(int i = 0; i < G[v].size(); i++) {
            Edge& e = G[v][i];
            if(e.cap > 0 && level[e.to] < 0) {
                level[e.to] = level[v] + 1;
                que.push(e.to);
            }
        }
    }
}

int dfs(int v, int t, int f)
{
    if(v == t)  return f;
    for(int& i = iter[v]; i < G[v].size(); i++) {
        Edge& e = G[v][i];
        if(e.cap > 0 && level[v] < level[e.to]) {
            int d = dfs(e.to, t, min(f, e.cap));
            if(d > 0) {
                e.cap -= d;
                G[e.to][e.rev].cap += d;
                return d;
            }
        }
    }
    return 0;
}

int max_flow(int s, int t)
{
    int flow = 0;
    for(;;) {
        bfs(s);
        if(level[t] < 0)    return flow;
        memset(iter, 0, sizeof(iter));
        int f;
        while((f = dfs(s, t, INF)) > 0)
            flow += f;
    }
}

void build_graph(int mid)
{
    s = v, t = v + 1;
    for(int i = 0; i < v + 2; i++)  G[i].clear();
    for(int i = k; i < v; i++) add_edge(s, i, 1);
    for(int i = 0; i < k; i++) add_edge(i, t, m);
    for(int i = k; i < v; i++) {
        for(int j = 0; j < k; j++) if(dist[i][j] <= mid) {
            add_edge(i, j, 1);
        }
    }
}

bool check(int mid)
{
    build_graph(mid);
    return max_flow(s, t) == c;
}

int main()
{
    //freopen("in.txt", "r", stdin);
    while(~scanf("%d%d%d", &k, &c, &m)) {
        v = k + c;
        for(int i = 0; i < v; i++) {
            for(int j = 0; j < v; j++) {
                scanf("%d", &dist[i][j]);
                if(!dist[i][j] && i != j) dist[i][j] = INF;
            }
        }

        for(int t = 0; t < v; t++) {
            for(int i = 0; i < v; i++) {
                for(int j = 0; j < v; j++) {
                    dist[i][j] = min(dist[i][j], dist[i][t] + dist[t][j]);
                }
            }
        }

        int lb = 0, ub = INF;
        while(ub - lb > 1) {
            int mid = (ub + lb) >> 1;
            if(check(mid))  ub = mid;
            else            lb = mid;
        }
        printf("%d\n", ub);
    }
}

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