Edmonds_Karp算法(增广路算法)

本文探讨了流媒体技术在实时视频会议、直播转发和点对点直播中的应用,并结合大数据处理技术,如Hadoop、Spark等,实现高效的数据分析与处理。重点介绍了WebRTC、流媒体协议和P2P技术在现代多媒体通信中的角色。

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#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<string.h>
#include<string>
#include<stack>
#include<set>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<map>
#include<sstream>
#include<queue>


#define ll __int64
#define lll unsigned long long
#define MAX 1000009
#define MAXN 2009
#define eps 1e-8
#define INF 0x7fffffff
#define mod 1000000007
#define clr(a) memset(a,0,sizeof(a))
#define clr1(a) memset(a,-1,sizeof(a))
#define lson l , m , rt << 1
#define rson m + 1 , r , rt << 1 | 1


using namespace std;


inline ll Max(ll a,ll b)
{
    return a>b?a:b;
}
inline ll Min(ll a,ll b)
{
    return a<b?a:b;
}
const int N = 1000;
const int M = 100000;
int flow[N][N];
int cap[N][N];
int a[N];//表示从源点到节点i的最小残留量
int p[N];//记录p[i]记录i的前驱
int Start,End;
queue<int>Q;


int Edmonds_Karp(int Start,int End)
{
    int u,v,i;
    int sum = 0;
    while(!Q.empty())Q.pop();
    while(1)
    {
        clr(a);
        a[Start] = INF;
        Q.push(Start);
        while(!Q.empty())//从起始点开始广搜搜索增广路
        {
            u = Q.front();
            Q.pop();
            for(v = 1;v<=End;v++)
            {
                if(!a[v]&&flow[u][v]<cap[u][v])
                {
                    p[v] = u;
                    Q.push(v);
                    a[v] = Min(a[u],cap[u][v] - flow[u][v]);//求当前路径上的最小流量
                }
            }
        }
        if(a[End]==0)break;
        sum+=a[End];
        for(int i=End;i!=Start;i=p[i])//从汇点向前回溯更新流量
        {
            flow[p[i]][i]+=a[End];
            flow[i][p[i]]-=a[End];
        }
    }
    return sum;
}


int main()
{
#ifdef ONLINE_JUDGE
#else
    freopen("an.txt","r", stdin);
#endif
    int u,v,w;
    int n,m;
    while(~scanf("%d%d",&m,&n))
    {
        clr(flow);
        clr(cap);
        for(int i = 0;i<m;i++)
        {
            scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
            cap[u][v]+=w;//可能有重边
        }
        cout<<Edmonds_Karp(1,n)<<endl;
    }
    return 0;
}


### Edmonds-Karp算法在网络流问题中的应用 #### 算法概述 Edmonds-Karp算法是一种用于解决最大流问题的有效算法,该算法基于广度优先搜索(BFS),通过寻找增广径来增加流量直到无法再找到新的增广径为止。此过程确保每次迭代都能使最短径上的残余容量减少到零[^1]。 #### 实现方式 下面是一个简单的Python版本的Edmonds-Karp算法实现: ```python from collections import deque def bfs(capacity, flow, source, sink): n = len(capacity) queue = deque([source]) paths = {source: []} while queue: u = queue.popleft() for v in range(n): if (capacity[u][v] - flow[u][v] > 0) and v not in paths: paths[v] = paths[u] + [(u,v)] if v == sink: return paths[v] queue.append(v) return None def edmonds_karp(capacity, source, sink): n = len(capacity) # C is the capacity matrix flow = [[0] * n for _ in range(n)] path = bfs(capacity, flow, source, sink) while path != None: flows = min(capacity[u][v] - flow[u][v] for u,v in path) for u,v in path: flow[u][v] += flows flow[v][u] -= flows path = bfs(capacity, flow, source, sink) return sum(flow[source][i] for i in range(n)) ``` 这段代码定义了一个`edmonds_karp`函数接收网络图中节点间的容量矩阵作为输入参数,并返回从源点到汇点的最大可能流动量。它内部调用了辅助函数`bfs`来进行宽度优先遍历以发现可用的增广径。 #### 应用场景 在网络由优化方面,Edmonds-Karp算法可以用来计算数据包传输的最佳径;在资源分配领域,则可用于确定如何最优地分发有限数量的商品给多个消费者等问题上表现出色。此外,在计算机科学里还被广泛应用于求解二部匹配等组合优化难题之中。
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