网络流最大流问题, Dinic与ISAP模板题。
关于Dinic与ISAP的讲解可参考:
https://zhuanlan.zhihu.com/p/46039732
https://blog.youkuaiyun.com/qq_34374664/article/details/75394588
Dinic AC代码:
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cmath>
#include<queue>
#include<cstring>
using namespace std;
const int maxn=2e2+5;
const int inf=0x7f7f7f7f;
typedef long long ll;
struct Dinic //最大流Dinic算法,封装在结构体中
{
int s,t; //源点,汇点
int dis[maxn]; //dis[]用于构造层次网络,表示顶点i到源点s的距离或相对s的层次
int head[maxn],cur[maxn],cnt; // 以下用于构造链式前向星,cur[]是弧优化数组,用于优化算法(重要!)
struct Edge
{
int v,cap,next;
}e[2*maxn];
void add(int u,int v,int w) //添加边
{
e[cnt].v=v; e[cnt].cap=w; e[cnt].next=head[u]; head[u]=cnt++;
e[cnt].v=u; e[cnt].cap=0; e[cnt].next=head[v]; head[v]=cnt++; //反向边
}
void init(int m) //初始化
{
memset(head,0,sizeof(head));
cnt=2; //注意!!!cnt不能从1开始!,下面会说明
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int u,v,c;
scanf("%d%d%d",&u,&v,&c);
add(u,v,c);
}
}
bool bfs() //BFS构造层次网络
{
memset(dis,0,sizeof(dis));
queue<int> Q;
Q.push(s);
dis[s]=1;
while(!Q.empty())
{
int fro=Q.front(); Q.pop();
for(int i=head[fro]; i ;i=e[i].next)
{
if(e[i].cap&&!dis[e[i].v])
{
Q.push(e[i].v);
dis[e[i].v]=dis[fro]+1;
}
}
}
return dis[t]!=0; //dis[t]=0说明此时已经没有从源点到汇点的路径,即不存在增广路了,整个Dinic算法可以结束
}
int dfs(int pos,int flow) //DFS在层次图中多次增广
{
if(pos==t) return flow;
int ret=0;
for(int i=cur[pos]; flow&&i ;i=e[i].next)
{
cur[pos]=i;
if(e[i].cap&&dis[e[i].v]==dis[pos]+1)
{
int temp=dfs(e[i].v,min(e[i].cap,flow));
if(temp>0)
{
e[i].cap-=temp; //正向边
e[i^1].cap+=temp; //反向边
flow-=temp; //多次增广的关键
ret+=temp;
}
else dis[e[i].v]=-1;
}
}
return ret;
}
ll maxflow(int n)
{
ll ans=0;
while(bfs())
{
for(int i=1;i<=n;i++) cur[i]=head[i];
ans+=dfs(s,inf);
}
return ans;
}
}dinic;
int main()
{
int n,m;
while(~scanf("%d%d",&n,&m))
{
dinic.init(n);
dinic.s=1; dinic.t=m;
printf("%lld\n",dinic.maxflow(m));
}
return 0;
}
设有一个数x,若x为奇数,x^1=x-1; 若x为偶数,x^1=x+1。而我们要表示,2,3位一对正反边,4,5为一对正反边,因此cnt就要从2开始。(可以试试cnt=1自己推一下就会发现有错)。这个板子是搬上面知乎链接的,此处可能是答主手误,弄错了这个部分,本人是后面在使用模板过程中发现错误的。
PS:POJ这道题测试样例应该不严,即使cnt=1也能过,但放在其他地方就不行了。
ISAP AC代码:
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<queue>
using namespace std;
const int inf=0x7f7f7f7f;
const int maxn=205;
struct ISAP //据说ISAP算法效率要比Dinic算法好些
{
int s,t,dis[maxn];
bool vis[maxn];
int pre[maxn],cur[maxn],gap[maxn];
int head[maxn],cnt;
struct Edge
{
int from,to,cap,next;
}e[2*maxn];
void addedge(int u,int v,int c)
{
e[cnt].from=u; e[cnt].to=v; e[cnt].cap=c; e[cnt].next=head[u]; head[u]=cnt++;
e[cnt].from=v; e[cnt].to=u; e[cnt].cap=0; e[cnt].next=head[v]; head[v]=cnt++;
}
void init(int m)
{
memset(head,0,sizeof(head));
cnt=2;
for(int i=1;i<=m;i++)
{
int u,v,c;
scanf("%d%d%d",&u,&v,&c);
addedge(u,v,c);
}
}
bool bfs() //BFS反向构建层次图
{
memset(vis,0,sizeof(vis));
queue<int> Q;
Q.push(t);
vis[t]=1; dis[t]=0;
while(!Q.empty())
{
int fro=Q.front(); Q.pop();
for(int i=head[fro]; i ; i=e[i].next)
{
Edge& ed=e[i^1];
if(!vis[ed.from])
{
vis[ed.from]=1;
dis[ed.from]=dis[fro]+1;
Q.push(ed.from);
}
}
}
return vis[s];
}
int augment() //增广
{
int u=t, min_flow=inf; //从汇点到源点反向增广
while(u!=s)
{
min_flow=min(min_flow,e[pre[u]].cap);
u=e[pre[u]].from;
}
u=t;
while(u!=s)
{
e[pre[u]].cap-=min_flow;
e[pre[u]^1].cap+=min_flow;
u=e[pre[u]].from;
}
return min_flow;
}
int max_flow()
{
int flow=0;
memset(gap,0,sizeof(gap));
for(int i=0;i<maxn;i++) cur[i]=head[i];
bfs(); //BFS竟然只调用一次!
for(int i=0;i<maxn;i++) gap[dis[i]]++; //gap优化
int u=s;
while(dis[s]<maxn)
{
if(u==t)
{
flow+=augment();
u=s;
}
bool flag=0; //判断是否增广成功
for(int i=cur[u]; i ;i=e[i].next)
{
Edge& ed=e[i];
if(ed.cap&&dis[u]==dis[ed.to]+1)
{
flag=1;
pre[ed.to]=i;
cur[u]=i;
u=ed.to;
break;
}
}
if(!flag)
{
int m=maxn-1;
for(int i=head[u]; i ;i=e[i].next)
{
if(e[i].cap)
m=min(m,dis[e[i].to]);
}
if(--gap[dis[u]]==0) break;
gap[ dis[u]=m+1 ]++;
cur[u]=head[u];
if(u!=s) u=e[pre[u]].from;
}
}
return flow;
}
}isap;
int main()
{
int n,m;
while(~scanf("%d%d",&n,&m))
{
isap.s=1; isap.t=m;
isap.init(n);
printf("%d\n",isap.max_flow());
}
return 0;
}
关于ISAP算法还有这个博客,讲得挺简单明了的。
https://blog.youkuaiyun.com/u014800748/article/details/44045073