poj 3041Asteroids+3692Kindergarten(二分图匹配+公式补充)

本文探讨了通过构建二分图并使用匈牙利算法解决游戏参与者选择和太空飞船穿越问题。利用最小顶点覆盖和最大匹配理论,文章提供了解决方案以确保所有参与者或障碍物都能被有效覆盖。
Asteroids
Time Limit: 1000MS Memory Limit: 65536K
Total Submissions: 13780 Accepted: 7493

Description

Bessie wants to navigate her spaceship through a dangerous asteroid field in the shape of an N x N grid (1 <= N <= 500). The grid contains K asteroids (1 <= K <= 10,000), which are conveniently located at the lattice points of the grid. 

Fortunately, Bessie has a powerful weapon that can vaporize all the asteroids in any given row or column of the grid with a single shot.This weapon is quite expensive, so she wishes to use it sparingly.Given the location of all the asteroids in the field, find the minimum number of shots Bessie needs to fire to eliminate all of the asteroids.

Input

* Line 1: Two integers N and K, separated by a single space. 
* Lines 2..K+1: Each line contains two space-separated integers R and C (1 <= R, C <= N) denoting the row and column coordinates of an asteroid, respectively.

Output

* Line 1: The integer representing the minimum number of times Bessie must shoot.

Sample Input

3 4
1 1
1 3
2 2
3 2

Sample Output

2

Hint

INPUT DETAILS: 
The following diagram represents the data, where "X" is an asteroid and "." is empty space: 
X.X 
.X. 
.X.
 

OUTPUT DETAILS: 
Bessie may fire across row 1 to destroy the asteroids at (1,1) and (1,3), and then she may fire down column 2 to destroy the asteroids at (2,2) and (3,2).

Source

问题描述
有一个N*N的网格,放有k个星星。

Bessie有一个强大的武器,每次可以清扫任意一行或者任意一列上所有的星星。当时武器非常昂贵,给出K个星星的位置,用最少的武器清扫干净所有的星星。

解题思路:
最小顶点覆盖:
用最少的顶点覆盖所有的边
二分图最小顶点覆盖 = 最大匹配

采用匈牙利算法:

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<string>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
#ifdef __int64
typedef __int64 LL;
#else
typedef long long LL;
#endif
bool _map[520][520];
int vis[520];
int link[520];//记录n2中的点在n1中所匹配的点的编号,即匹配集合M
int n,k;
int n1,n2;//为二分图的两个顶点集
bool Find(int x)
{
    for(int i=0;i<n2;i++)
    {
        if(_map[x][i]&&!vis[i])//x和i有边,且节点i未被搜索
        {
            vis[i]=1;
            if(link[i]==-1||Find(link[i]))//如果i不属于前一个匹配M,或者i匹配的节点可以找到一条增广路
            {
                link[i]=x;//更新
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}
int mach()
{
    int ans=0;
    memset(link,-1,sizeof(link));
    for(int i=0;i<n1;i++)
    {
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        if(Find(i))//如果从第i个点找到了增广路
            ans++;
    }
    return ans;
}
int main()
{
    while(~scanf("%d%d",&n,&k))
    {
        memset(_map,0,sizeof(_map));
        int r,c;
        for(int i=1;i<=k;i++)
        {
            scanf("%d%d",&r,&c);
            _map[r-1][c-1]=true;
        }
        n1=n2=n;
        printf("%d\n",mach());
    }
    return 0;
}

Kindergarten
Time Limit: 2000MS Memory Limit: 65536K
Total Submissions: 4798 Accepted: 2334

Description

In a kindergarten, there are a lot of kids. All girls of the kids know each other and all boys also know each other. In addition to that, some girls and boys know each other. Now the teachers want to pick some kids to play a game, which need that all players know each other. You are to help to find maximum number of kids the teacher can pick.

Input

The input consists of multiple test cases. Each test case starts with a line containing three integers
GB (1 ≤ GB ≤ 200) and M (0 ≤ M ≤ G × B), which is the number of girls, the number of boys and
the number of pairs of girl and boy who know each other, respectively.
Each of the following M lines contains two integers X and Y (1 ≤ X≤ G,1 ≤ Y ≤ B), which indicates that girl X and boy Y know each other.
The girls are numbered from 1 to G and the boys are numbered from 1 to B.

The last test case is followed by a line containing three zeros.

Output

For each test case, print a line containing the test case number( beginning with 1) followed by a integer which is the maximum number of kids the teacher can pick.

Sample Input

2 3 3
1 1
1 2
2 3
2 3 5
1 1
1 2
2 1
2 2
2 3
0 0 0

Sample Output

Case 1: 3
Case 2: 4

Source


问题描述:

在幼儿园中,有很多小孩,男孩之间互相认识,女孩之间也互相认识。而且,知道一些女孩男孩之间相互认识。现在老师要组织一个游戏,需要参加游戏的人之间相互认识。求老师可挑选参加游戏的最大人数。

题目分析:

这个题目相当于求最大团。下面我就来补充几个概念,和几个公式

1、独立集:任何两点都不相邻。

2、团:任何两点都相邻。

3、最大独立集 = 顶点数 - 最大匹配数

4、最小顶点覆盖 = 最大匹配数

5、最小路径覆盖 = 最大独立集

6、最大团 = 补图的最大独立集

下面就直接运用第六个公式,先构建一个补图,之后求最大匹配数。结果用顶点数一减就完事了。

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<cmath>
#include<string>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<iostream>
using namespace std;
#ifdef __int64
typedef __int64 LL;
#else
typedef long long LL;
#endif
bool _map[300][300];
int vis[300];
int link[300];
int n1,n2;
int G,B,M;
bool Find(int x)
{
    for(int i=0;i<n2;i++)
    {
        if(_map[x][i]&&!vis[i])
        {
            vis[i]=1;
            if(link[i]==-1||Find(link[i]))
            {
                link[i]=x;
                return true;
            }
        }
    }
    return false;
}
int mach()
{
    int ans=0;
    memset(link,-1,sizeof(link));
    for(int i=0;i<n1;i++)
    {
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        if(Find(i))
            ans++;
    }
    return ans;
}
int main()
{
    int kase=1;
    while(scanf("%d%d%d",&G,&B,&M)&&G&&B&&M)
    {
        for(int i=0;i<G;i++)//构建原二分图的补图
            for(int j=0;j<B;j++)
                _map[i][j]=true;
        int g,b;
        for(int i=0;i<M;i++)
        {
            scanf("%d%d",&g,&b);
            _map[g-1][b-1]=false;
        }
        n1=G; n2=B;
        printf("Case %d: %d\n",kase++,G+B-mach());
    }
    return 0;
}


先展示下效果 https://pan.quark.cn/s/a4b39357ea24 遗传算法 - 简书 遗传算法的理论是根据达尔文进化论而设计出来的算法: 人类是朝着好的方向(最优解)进化,进化过程中,会自动选择优良基因,淘汰劣等基因。 遗传算法(英语:genetic algorithm (GA) )是计算数学中用于解决最佳化的搜索算法,是进化算法的一种。 进化算法最初是借鉴了进化生物学中的一些现象而发展起来的,这些现象包括遗传、突变、自然选择、杂交等。 搜索算法的共同特征为: 首先组成一组候选解 依据某些适应性条件测算这些候选解的适应度 根据适应度保留某些候选解,放弃其他候选解 对保留的候选解进行某些操作,生成新的候选解 遗传算法流程 遗传算法的一般步骤 my_fitness函数 评估每条染色体所对应个体的适应度 升序排列适应度评估值,选出 前 parent_number 个 个体作为 待选 parent 种群(适应度函数的值越小越好) 从 待选 parent 种群 中随机选择 2 个个体作为父方和母方。 抽取父母双方的染色体,进行交叉,产生 2 个子代。 (交叉概率) 对子代(parent + 生成的 child)的染色体进行变异。 (变异概率) 重复3,4,5步骤,直到新种群(parentnumber + childnumber)的产生。 循环以上步骤直至找到满意的解。 名词解释 交叉概率:两个个体进行交配的概率。 例如,交配概率为0.8,则80%的“夫妻”会生育后代。 变异概率:所有的基因中发生变异的占总体的比例。 GA函数 适应度函数 适应度函数由解决的问题决定。 举一个平方和的例子。 简单的平方和问题 求函数的最小值,其中每个变量的取值区间都是 [-1, ...
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