该题是一道经典的求最大点权独立集问题的题目 。 关于定义我就不多说了 。 说一下几个重要的关系 :
1.最大流 = 最小割 = 最小点权覆盖集 = sum - 最大点权独立集 。
因此,该题其实还可以用最小割来做,思想是相同的 。
因为我们不能取相邻的数字,所以很容易联想到最小割 。
那么我们可以先给每个格子编号1或2,形成二分图。 然后由1到2连边 。容量INF,与源点和汇点相连的容量为对应点的值。
这样,求得的最大流也是最小割。 最大点权独立集 = sum - 最小割 。
需要注意的是:上述的一切都是基于这样一个事实:图是二分图 。因此我们必须要构建一个单向连通的图,不能产生自环,这个在建图的时候要重视,不然会莫名WA 。
细节参见代码:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn = 20*20*2;
typedef long long ll;
const int INF = 1000000000;
int T,n,m,id1[55][55],id2[55][55];
struct Edge {
int from, to, cap, flow;
};
bool operator < (const Edge& a, const Edge& b) {
return a.from < b.from || (a.from == b.from && a.to < b.to);
}
struct Dinic {
int n, m, s, t;
vector<Edge> old;
vector<Edge> edges; // 边数的两倍
vector<int> G[maxn]; // 邻接表,G[i][j]表示结点i的第j条边在e数组中的序号
bool vis[maxn]; // BFS使用
int d[maxn]; // 从起点到i的距离
int cur[maxn]; // 当前弧指针
void init(int n) {
for(int i = 0; i < n; i++) G[i].clear();
edges.clear();
}
void AddEdge(int from, int to, int cap) {
edges.push_back((Edge){from, to, cap, 0});
edges.push_back((Edge){to, from, 0, 0});
m = edges.size();
G[from].push_back(m-2);
G[to].push_back(m-1);
}
bool BFS() {
memset(vis, 0, sizeof(vis));
queue<int> Q;
Q.push(s);
vis[s] = 1;
d[s] = 0;
while(!Q.empty()) {
int x = Q.front(); Q.pop();
for(int i = 0; i < G[x].size(); i++) {
Edge& e = edges[G[x][i]];
if(!vis[e.to] && e.cap > e.flow) {
vis[e.to] = 1;
d[e.to] = d[x] + 1;
Q.push(e.to);
}
}
}
return vis[t];
}
int DFS(int x, int a) {
if(x == t || a == 0) return a;
int flow = 0, f;
for(int& i = cur[x]; i < G[x].size(); i++) {
Edge& e = edges[G[x][i]];
if(d[x] + 1 == d[e.to] && (f = DFS(e.to, min(a, e.cap-e.flow))) > 0) {
e.flow += f;
edges[G[x][i]^1].flow -= f;
flow += f;
a -= f;
if(a == 0) break;
}
}
return flow;
}
int Maxflow(int s, int t) {
this->s = s; this->t = t;
int flow = 0;
while(BFS()) {
memset(cur, 0, sizeof(cur));
flow += DFS(s, INF);
}
return flow;
}
}g;
int a[55][55];
int dx[] = {0,1,0,-1};
int dy[] = {1,0,-1,0};
int main() {
while(~scanf("%d",&n)) {
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++)
scanf("%d",&a[i][j]);
int s[21][21] = {0}, sum = 0;
s[1][1] = 1; g.init(n*n+5);
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++)
if(s[i][j] == 1) { //编号,建立二分图
for(int k=0;k<4;k++) {
int x = dx[k]+i, y = dy[k]+j;
if(x < 1 || x > n || y < 1 || y > n || s[x][y] != 0) continue;
s[x][y] = 2;
}
}
else {
for(int k=0;k<4;k++) {
int x = dx[k]+i, y = dy[k]+j;
if(x < 1 || x > n || y < 1 || y > n || s[x][y] != 0) continue;
s[x][y] = 1;
}
}
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++) {
sum += a[i][j];
if(s[i][j] == 1) { //由1集合的点向2集合的点连边
int id = (i-1)*n + j ;
g.AddEdge(0,id,a[i][j]);//这样,最小割的意义就是割去1集合的点或割去2中的某点
for(int k=0;k<4;k++) {
int x = dx[k]+i, y = dy[k]+j;
if(x < 1 || x > n || y < 1 || y > n ) continue;
g.AddEdge(id,(x-1)*n+y,INF);
}
}
else { //不可反向连边,会形成环。
int id = (i-1)*n + j;
g.AddEdge(id,n*n+1,a[i][j]);
}
}
printf("%d\n",sum - g.Maxflow(0,n*n+1));
}
return 0;
}
最大点权独立集问题

本文介绍了一种解决最大点权独立集问题的方法,通过构建二分图并利用最小割算法来求解。文章详细解释了如何根据题目要求构建图模型,并给出了具体的代码实现。
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