HDU 1565 & HDU 1569 方格取数 | 最大点权独立集

本文介绍了一种解决最大点权独立集问题的方法,通过将问题转化为最大流问题求解。具体包括如何构造二分图并进行最大流计算,以找到二维数组中不相邻元素的最大权值和。

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

最大点权独立集 = 总权和 - (最小点权覆盖集 = 最大流 = 最小割);


HDU 1565

题意:

一个二维数组,让你从中选择数据,让你从中选择出来的数据之和最大。

要求是不能同时选择两个相邻(有公共边)的数。


解法:

先想象把数组中的数都染上色,相邻的颜色肯定不一样。我们假定为第一个数染黑色,相邻的染白色。

把黑色和白色分别放置开来,就成了二分图。

建图:

源点s连到黑点,容量为该点的权值。

白点连到汇点t,容量为该点的权值。

黑点连到与其相邻的白点,容量为INF。

最后做一次最大流,并让总权值减去最大流便是题目的答案。


HDU1569

和HDU 1565的建图差不多。

ps:因为一个下标问题,我调了好几个小时= =

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HDU 1565 的AC代码(1569的就不贴了)

#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#include <queue>
#include <iostream>
using namespace std;

const int MAXN = 500;
const int MAXEDGE = 5*1e5 + 5;
const int INF = 0x3f3f3f3f;

int m;
struct Edge
{
        int to, cap, flow, next;
};
Edge edge[MAXEDGE];
struct Dinic
{
        int pp, s, t;
        int d[MAXN], cur[MAXN];
        bool vis[MAXN];
        int head[MAXN];
        Dinic(int ts, int tt)
        {
                s = ts, t = tt;
                pp = 0;
                memset(head, -1, sizeof(head));
        }
        void AddEdge(int u, int v, int c)
        {
                edge[pp] = (Edge){v, c, 0, head[u]};
                head[u] = pp++;

                edge[pp] = (Edge){u, 0, 0, head[v]};
                head[v] = pp++;
        }

        bool bfs()
        {
                memset(vis, false, sizeof(vis));
                queue <int> q;
                q.push(s);
                d[s] = 0;
                vis[s] = true;
                while(!q.empty())
                {
                        int u = q.front();
                        q.pop();
                        int next = head[u];
                        while(next != -1)
                        {
                                Edge &e = edge[next];
                                if(!vis[e.to] && e.cap > e.flow)
                                {
                                        vis[e.to] = true;
                                        q.push(e.to);
                                        d[e.to] = d[u] + 1;
                                }
                                next = e.next;
                        }
                }
                return vis[t];
        }

        int dfs(int u,int a)
        {
                if(u == t || a == 0)    return a;
                int flow = 0, f;
                int &next = cur[u];
                while(next != -1)
                {
                        Edge &e = edge[next];
                        if(d[e.to] == d[u] + 1 && (f = dfs(e.to, min(a, e.cap - e.flow))) > 0)
                        {
                                e.flow += f;
                                edge[next^1].flow -= f;
                                flow += f;
                                a -= f;
                                if(a == 0)      break;
                        }
                        next = e.next;
                }
                return flow;
        }
        int getMaxFlow()
        {
                int res = 0;
                while(bfs())
                {
                        for(int i = 0;i < m*m + 5; i++)
                        {
                                cur[i] = head[i];
                        }
                        res += dfs(s, INF);
                }
                return res;
        }
};
int a[MAXN][MAXN];
int main()
{
        while(scanf("%d", &m) != EOF)
        {
                long long sum = 0;
                int s = 0, t = m*m + 1;
                Dinic dinic(s, t);
                for(int i = 0;i < m; i++)
                {
                        for(int j = 1;j <= m; j++)
                        {
                                scanf("%d", &a[i][j]);
                                sum += a[i][j];

                        }
                }
                //
                for(int i = 0;i < m; i++)
                {
                        for(int j = 1;j <= m; j++)
                        {
                                if( (i+j) % 2)
                                {
                                        dinic.AddEdge(s, i*m + j, a[i][j]);
                                        if(i != 0)      dinic.AddEdge(i*m + j, (i-1)*m + j, INF);
                                if(i != m-1)    dinic.AddEdge(i*m + j, (i+1)*m + j, INF);
                                if(j != 1)      dinic.AddEdge(i*m + j, i*m + j - 1, INF);
                                if(j != m)      dinic.AddEdge(i*m + j, i*m + j + 1 ,INF);
                                }
                                else
                                {
                                        dinic.AddEdge(i*m + j, t, a[i][j]);
                                }
                        }
                }
                printf("%I64d\n",(long long)(sum - dinic.getMaxFlow()));
        }
        return 0;
}



### HDU1565 方格 动态规划 解题思路 对于给定的一个 \( n \times n \) 的棋盘,其中每个格子内含有一个非负值。目标是从这些格子里选一些,使得任何两个被选中的所在的位置没有公共边界(即它们不是上下左右相邻),并且使选出的之和尽可能大。 #### 构建状态转移方程 为了实现这一目的,可以定义二维组 `dp` 来存储到达某位置的最大累积值: - 设 `dp[i][j]` 表示当考虑到第 i 行 j 列时能够获得的最大价值。 初始化阶段,设置第一行的据作为基础情况处理;之后通过遍历整个矩阵来更新每一个可能的状态。具体来说,在计算某个特定单元 `(i, j)` 处的结果之前,应该先考察其上方以及左上角、右上角三个方向上的元素是否已经被访问过,并据此调整当前节所能达到的最佳得分[^1]。 ```cpp for (int i = 0; i &lt; N; ++i){ for (int j = 0; j &lt; M; ++j){ dp[i][j] = grid[i][j]; // 上面一排的情况 if(i &gt; 0 &amp;&amp; !conflict(i,j,i-1,j)) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j] + grid[i][j]); // 左斜线方向 if(i &gt; 0 &amp;&amp; j &gt; 0 &amp;&amp; !conflict(i,j,i-1,j-1)) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j-1] + grid[i][j]); // 右斜线方向 if(i &gt; 0 &amp;&amp; j+1 &lt; M &amp;&amp; !conflict(i,j,i-1,j+1)) dp[i][j] = max(dp[i][j], dp[i-1][j+1] + grid[i][j]); } } ``` 这里需要注意的是冲突检测函 `conflict()` ,用于判断两格之间是否存在直接连接关系。如果存在,则不允许同时选择这两格内的字相加到路径之中去。 #### 寻找最优解 最终的答案将是最后一行中所有列的最大值之一,因为这代表了从起出发直到终结束可以获得的最大收益。可以通过简单的循环找到这个最大值并返回它作为结果输出。 ```cpp // 找到最后一行的最大值 __int64 result = 0; for(int col = 0; col &lt; M; ++col) { result = max(result, dp[N-1][col]); } cout &lt;&lt; &quot;Maximum sum is: &quot; &lt;&lt; result &lt;&lt; endl; ``` 上述方法利用了动态规划的思想有效地解决了该问题,时间复杂度大约为 O(n*m),空间复杂度同样决于输入规模大小。
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