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最大权闭合子图 - [求最大点权的闭合子图]

时间:2017-09-20 23:22:23      阅读:225      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:arch   超级   href   hive   lan   二分图   es2017   数值   www.   

引用来自http://www.cnblogs.com/wuyiqi/archive/2012/03/12/2391960.html的思想;

首先有一个有向连通图,每个点带有一个权值,例如:

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此时,构建一个超级源点s,一个超级汇点t,所有的点按权值的正负连接到s和t上,转换成一个边权值有向图,如下图:

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(注:点权为0的点可以忽略,对结果没有影响)

 

这时,可以得到小结论:

 

①该带边权有向图的关于s-t最小割,是简单割;

  简单割:割集中所有的边,都与s或t相连接。

  显然的,因为不与s,t相连的边,权值都是INF,最小割不可能割在INF的边上;

  这早在文章http://www.cnblogs.com/dilthey/p/7401563.html中就有出现提到过,实际上,这个带边权有向图就是二分图;

 

②该图中的每一个简单割产生的两个子图,我们记含有点s的是图S,含有点t的是图T,则图S是闭合图;

  闭合图:在一个图中,我们选取一些点构成集合,若集合中任意点连接的任意出弧,所指向的终点也在V中,则这个集合以及所有这些边构成闭合图。

  证明:简单割内不包含边权为INF的边,即不含有连通两个图的边(除了连接在t点上的边之外);

     即,图S中没有边与图T连通,那么,所有的边都只能连接在图S之内,即为闭合图。

  样例:

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③最小割产生的图S和图T,图S为最大权闭合子图;

  最大权闭合子图:在整个图中,有多个子图是满足闭合图的条件的,其中点权值之和最大的,为最大权闭合子图;

  因为割集中所有的边,不是连接在s上,就是连接在t上;

  我们记割集中,所有连接在s上的边的权值和为x1,所有连接在t上的边的权值和为x2,而割集中所有边权值和为X=x1+x2;

  又,记图S中所有点的权值和为W,记其中正权值之和为w1,负权值之和为 - w2,故W = w1 - w2;

  而 W + X = w1 - w2 + x1 + x2,由于x2 = w2

    (因为图S中所有负权值的点,必然连接到t点,而图S必然要与t分割开;故割集中,“连接在t点上的边权值和”就是“图S中所有负权值点的权值之和,取负”)

  因而W + X = w1 + x1;

  而显然的,w1 + x1是整个图中所有正权值之和,记为SUM;

  故W = SUM - X,即 “图S中所有点的权值和” = “整个图中所有正权值之和”  - “割集中所有边权值和”;

  然后,因为SUM为定值,只要我们取最小割,则“图S中所有点的权值和”就是最大的,即此时图S为图S为最大权闭合子图;

 

最后,我们就有了求解这类问题的完整思路:

  ①先记录整个图中,所有正点权值的和;

  ②建立对应流网络,求最大流,最大流在数值上等于最小割,故我们得到了流网络的s-t最小割;

  ③“所有正点权值的和”减去“s-t最小割”,即得最大权闭合子图的权值和。

 

最大权闭合子图 - [求最大点权的闭合子图]

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原文地址:http://www.cnblogs.com/dilthey/p/7565206.html

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