任务:给定一个二分图,用匈牙利算法求这个二分图的最大匹配数。
说明:求最大匹配,那么我们希望每一个在左边的点尽量找到右边的一个点和它匹配。我们一次枚举左边的点xx的所有出边指向的点,若yy之前没有被匹配,那么就是一对合法的匹配,我们将匹配数加一,否则我们试图给原来匹配yy的重新找一个匹配,如果x′x′匹配成功,那么(x,y)(x,y)就可以新增为一对合法的匹配。给x′x′寻找匹配的过程可以递归解决。
图的匹配:
给定一个二分图G,在G的一个子图M中,M的边集{E}中的任意两条边都不依附于同一个顶点,则称M是一个匹配。
给定一个二分图G,在G的一个子图M中,M的边集{E}中的任意两条边都不依附于同一个顶点,则称M是一个匹配。
极大匹配(Maximal Matching)是指在当前已完成的匹配下,无法再通过增加未完成匹配的边的方式来增加匹配的边数。最大匹配(maximum matching)是所有极大匹配当中边数最大的一个匹配。选择这样的边数最大的子集称为图的最大匹配问题。
如果一个匹配中,图中的每个顶点都和图中某条边相关联,则称此匹配为完全匹配,也称作完备匹配。
模板:
const int MAXN = 555;
const int n = 100;
vector<int>g[MAXN]; //实现邻接表;
int from[MAXN], tot;
bool use[MAXN];
bool match(int x){
for(int i = 0; i < g[x].size(); i++)
if(!use[g[x][i]]) {
use[g[x][i]] = true;
if(from[g[x][i]] == -1|| match(from[g[x][i]])) {
from[g[x][i]] = x;
return true;
}
}
return false;
}
int hungary() {
tot = 0;
memset(from, 255, sizeof(from));
for(int i = 0; i <= n; i++) {
memset(use, 0, sizeof(use));
if(match(i)) tot++;
}
return tot;
}
通过数代人的努力,你终于赶上了剩男剩女的大潮,假设你是一位光荣的新世纪媒人,在你的手上有N个剩男,M个剩女,每个人都可能对多名异性有好感(惊讶-_-||暂时不考虑特殊的性取向),如果一对男女互有好感,那么你就可以把这一对撮合在一起,现在让我们无视掉所有的单相思(好忧伤的感觉快哭了),你拥有的大概就是下面这样一张关系图,每一条连线都表示互有好感。
本着救人一命,胜造七级浮屠的原则,你想要尽可能地撮合更多的情侣,匈牙利算法的工作模式会教你这样做:
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一: 先试着给1号男生找妹子,发现第一个和他相连的1号女生还名花无主,got it,连上一条蓝线
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二:接着给2号男生找妹子,发现第一个和他相连的2号女生名花无主,got it
三:接下来是3号男生,很遗憾1号女生已经有主了,怎么办呢?
我们试着给之前1号女生匹配的男生(也就是1号男生)另外分配一个妹子。
(黄色表示这条边被临时拆掉)
与1号男生相连的第二个女生是2号女生,但是2号女生也有主了,怎么办呢?我们再试着给2号女生的原配重新找个妹子(注意这个步骤和上面是一样的,这是一个递归的过程)
此时发现2号男生还能找到3号女生,那么之前的问题迎刃而解了,回溯回去
2号男生可以找3号妹子———— 1号男生可以找2号妹子—————3号男生可以找1号妹子
所以第三步最后的结果就是:
四: 接下来是4号男生,很遗憾,按照第三步的节奏我们没法给4号男生腾出来一个妹子,我们实在是无能为力了……香吉士同学走好。
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这就是匈牙利算法的流程,其中找妹子是个递归的过程,最最关键的字就是“腾”字
其原则大概是:有机会就上,没机会创造机会也要上