【HDU3549】题目链接:click here
三种方法都用了一下,对比得出EK最少,只用46ms。
【Edmonds-Karp算法】
基础的最大流算法,每次BFS寻找最短路进行增广,找出一条残余路径就可以了。然后对残余网络进行增广,不要忘记正向增广,相当于负向减少,也要在图中保存记录。
最后求一个割集来得到最大流,效率O(VE2),“找任意路径”最简单的方法是用DFS,但是数据要稍微增加就会变得较慢,采用BFS,源点和汇点保存在s和t中,净流量保存在变量f中。
代码:
/*Edmonds-Karp算法 源点和汇点保持在s和t中, 净流量保持在变量f中 */ #include <math.h> #include <queue> #include <deque> #include <vector> #include <stack> #include <stdio.h> #include <ctype.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; #define Max(a,b) a>b?a:b #define Min(a,b) a>b?b:a #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a)) int dir[4][2]= {{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}}; const double eps = 1e-6; const double Pi = acos(-1.0); const int maxn = 20; const int inf=0x3f3f3f3f; int cap[20][20],flow[20][20];// 容量。流量 int Max_flow(int t) { int s=1,i,j,f=0,p[20],a[20];// p代表上一个节点,a代表残量。 mem(flow,0); queue<int> Q ; while(1) { while(!Q.empty()) Q.pop(); memset(a,0,sizeof(a)); Q.push(s); a[s]=inf; while(!Q.empty()) { i =Q.front(); if(i==t) break; Q.pop(); for(j=1; j<=t; j++) { if(i!=j&&!a[j]&&cap[i][j]>flow[i][j]) { p[j]=i; Q.push(j); a[j]= a[i]>cap[i][j]-flow[i][j]? cap[i][j]-flow[i][j]:a[i]; } } } if(!a[t]) return f;//找不到增广路,说明此时已经是最大流了。 for(i=t; i!=s; i=p[i]) { flow[i][p[i]] -=a[t]; flow[p[i]][i] +=a[t]; } f+=a[t]; } } int main() { int a,b,c,n,m,ncase,cas=1; scanf("%d",&ncase); while(ncase--) { scanf("%d %d",&n,&m); memset(cap,0,sizeof(cap)); while(m--) { scanf("%d%d%d",&a,&b,&c); if(a==b) continue; cap[a][b]+=c; } printf("Case %d: %d\n",cas++,Max_flow(n)); } return 0; }【Ford-Fulkerson】
该算法是大量算法的基础,有多种实现方法。
Ford-Fulkerson算法是一种迭代算法,首先对图中所有顶点对的流大小清零,此时的网络流大小也为0。在每次迭代中,通过寻找一条“增广路径”(augument path)来增加流的值。增广路径可以看作是源点s到汇点t的一条路径,并且沿着这条路径可以增加更多的流。迭代直至无法再找到增广路径位置,此时必然从源点到汇点的所有路径中都至少有一条边的满边(即边的流的大小等于边的容量大小)。
/*Ford-Fulkerson 算法 邻接表实现 */ #include <ctype.h> #include <stdio.h> #include <vector> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; const int maxn = 1101; const int inf=0x3f3f3f3f; struct edge { int to,cap,rev; }; vector<edge > G[maxn]; //图的邻接表表示 bool used[maxn]; //访问标记 void add_edge(int from,int to,int cap) { G[from].push_back((edge) { to,cap,G[to].size() }); G[to].push_back((edge) { from,0,G[from].size()-1 }); } int dfs(int v,int t,int f) { if(v==t) return f; used[v]=true; for(int i=0; i<G[v].size(); i++) { edge &e=G[v][i]; if(!used[e.to]&&e.cap>0) { int d=dfs(e.to,t,min(f,e.cap)); if(d>0) { e.cap-=d; G[e.to][e.rev].cap+=d; return d; } } } return 0; } int max_flow(int s,int t) { int flow=0; for(;;) { memset(used,0,sizeof(used)); int f=dfs(s,t,inf); if(f==0) return flow; flow+=f; } } int main() { int n,m,too,capp,revv; int tt,j=1; scanf("%d",&tt); while(tt--) { scanf("%d%d",&m,&n); memset(G,0,sizeof(G)); for(int i=0; i<n; i++) { scanf("%d%d%d",&too,&capp,&revv); add_edge(too,capp,revv); } printf("Case %d: %d\n",j++,max_flow(1,m)); } return 0; }【Dinic 算法】
网络流最大流的优化算法之一,每一步对原图进行分层,然后用DFS求增广路。时间复杂度是O(n^2*m) 。
算法流程
1、根据残量网络计算层次图。
2、在层次图中使用DFS进行增广直到不存在增广路。
3、重复以上步骤直到无法增广。
/*Dinic 算法 总是寻找最短路,并沿这条路增广*/ #include <math.h> #include <queue> #include <deque> #include <vector> #include <stack> #include <stdio.h> #include <ctype.h> #include <string.h> #include <stdlib.h> #include <iostream> #include <algorithm> using namespace std; #define Max(a,b) a>b?a:b #define Min(a,b) a>b?b:a #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a)) int dir[4][2]= {{1,0},{-1,0},{0,1},{0,-1}}; const double eps = 1e-6; const double Pi = acos(-1.0); const int maxn = 18; const int inf=0x3f3f3f3f; struct edge { int from, to, cap; }; vector<edge> EG; vector<int> G[maxn]; int n, s, t, ans; int level[maxn]; //顶点到源点的距离标号 int cur[maxn]; //当前弧,在其之前的边已经没有用了 void add_edge(int from, int to, int cap) { EG.push_back((edge) { from, to, cap }); EG.push_back((edge) { to, from, 0 }); G[from].push_back(EG.size()-2); G[to].push_back(EG.size()-1); } bool bfs() { mem(level,-1); queue<int> que; que.push(s); level[s] = 0; while(!que.empty()) { int v = que.front(); que.pop(); for(int i = 0; i < G[v].size(); i++) { edge& e = EG[G[v][i]]; if(level[e.to] == -1 && e.cap > 0) { level[e.to] = level[v]+1; que.push(e.to); } } } return (level[t]!=-1); } int dfs(int v, int a) { if(v == t || a == 0) return a; int flow = 0, f; for(int& i = cur[v]; i < G[v].size(); i++) { edge& e = EG[G[v][i]]; if(level[v]+1 == level[e.to] && (f = dfs(e.to, Min(a, e.cap))) > 0) { e.cap -= f; EG[G[v][i]^1].cap += f; flow += f; a -= f; if(a == 0) break; } } return flow; } void Dinic() { ans = 0; while(bfs()) { mem(cur,0); ans += dfs(s, inf); } } int main() { int T, m, from, to, cap,cas=1; scanf("%d", &T); while(T--) { scanf("%d%d", &n, &m); while(m--) { scanf("%d%d%d", &from, &to, &cap); add_edge(from, to, cap); } s = 1, t = n; Dinic(); printf("Case %d: %d\n", cas++, ans); EG.clear(); for(int i = 0; i <= n; ++i) G[i].clear(); } return 0; }
《网络流学习笔记02--Edmonds-Karp,Ford-Fulkerson,Dinic三种算法实现最大流》
原文地址:http://blog.csdn.net/u013050857/article/details/43736215