hdu4067 费用流(混合欧拉的宽展和延伸)
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
hdu4067 费用流(混合欧拉的宽展和延伸)
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
題意:
? ? ? ?給以一個圖,每個有向邊都有兩個權值,a,b其中a是保留這條邊的花費,b是刪除這條邊的花費,讓你刪去一些邊使圖滿足一下要求:
(1)只有一個起點和一個終點
(2)所有的邊都是又向的(題目給的就是有向的)
(3)對于起點,出度 = 入度 + 1
(4)對于終點,入度 = 出度 + 1
(5)其他的點 出度 = 入度?
求滿足要求時的花費最小。
?
思路:
? ? ? 仔細一看要求,貌似是在求一個“歐拉路”,(但是圖不一定是連通的),如果我們直接把t-s連起來就是在求所有出度=入度的最小了,也就是在求一些歐拉回路,第一反應以為是混合歐拉呢,但是對于混合歐拉是用流而不是費用流,而且混合歐拉里面也不設計到費用,但是他們有很大的相似之處,這個題目做了好久,是因為自己想不出來,同時網上的的解題報告很少,并且有的根本就寫錯了,還有就是網上沒有說為什么,只有怎么建圖,所以想了好久才明白,思路不怎么好說,我盡量去描述清楚,一邊建圖一遍說吧。
(1)對于每一條邊,我們先選擇a,b中最小的加在sum里
//先選擇最小的,最為當前的選擇,最后在用sum + 調整的代價就行了。
(2)如果a <= b ? sum += a ,連接邊b -> a,流量 1 ,費用b - a
//a小我們選擇a,選擇a也就是我們當前打算要這條邊,此時我們建立b->a是為了反悔的時候用的,b - a 是因為反悔的時候要花費的代價是 b-a,因為有一部分是放在sum里了。
因為我們選擇了這條邊,此時還要記錄度數,我們雖然建的是b->a但度數要這樣,in[b]++,
out[a] ++,因為b->a是為了反悔用的,我們的決策是在圖里建了一條a->b的邊,所以度數是那樣存的,不要弄混了。
(3)如果b < a ?sum += b ,連接邊a -> b,流量 1,費用a - b
// b小于a ,當前我們的選擇是不連這條邊,a -> b 是為了后悔的時候用的,后悔的時候我們只要在花費a - b就可以把不連變成連了,有一個關鍵地方就是對于這種決策不要計算入度和出度,因為我們選擇的是不連邊,所以當前的決策里面不設計到度數的改變。
(4)因為我們要把圖處理成所有點的出度=入度,所以我們還得吧in[s] ++ ,out[t] ++,
記住只是改度數,而沒有去連邊,只是虛擬的去連邊。
(5)最后我們要設立一個超級原點S和超級匯點T,對于所有點如果in[i] > out[i],
連接 S->i ,流量為in[i] - out[i] ,費用 0,否則連接i->T,流量out[i] - in[i],
費用0。
// 這個位置一定要理解好,不要和混合歐拉混了,混合歐拉是in[i] < out[i],連接
S->i,流量是 (out[i] - in[i]) / 2,混合歐拉是在調整(雙向邊的)涉及的度數,而咱們這個題目是為了調整單向邊涉及的點的度數,并且含有代價在里面,至于為什么連接S-i,和i->T的時候和混合歐拉是反的,是因為我們組開始建圖的時候建的都是反邊,也就是建的都是反悔的時候才跑的邊,所以涉及到反向。
為了理解這個題目我畫了集合圖來方便大家理解,畫的垃圾忘諒解。
跑一邊S->T的費用流就可以選擇出事l1反悔還是l2反悔了,如果對于l1,l2都不選,那么和這個差不多,只不過是虛線的方向邊了,S,T的連點再調換一下,如果都選我們跑邊S->T的目的是為了找出我們選擇的那一個,因為畢竟l1,l2我們要選一個丟棄一個,如果是在之前我們的去最小決策就正好選了一個,丟棄了一個,那么此時的連個點出度=入度,也就沒必要跑費用流了。
? ? ? ?給以一個圖,每個有向邊都有兩個權值,a,b其中a是保留這條邊的花費,b是刪除這條邊的花費,讓你刪去一些邊使圖滿足一下要求:
(1)只有一個起點和一個終點
(2)所有的邊都是又向的(題目給的就是有向的)
(3)對于起點,出度 = 入度 + 1
(4)對于終點,入度 = 出度 + 1
(5)其他的點 出度 = 入度?
求滿足要求時的花費最小。
?
思路:
? ? ? 仔細一看要求,貌似是在求一個“歐拉路”,(但是圖不一定是連通的),如果我們直接把t-s連起來就是在求所有出度=入度的最小了,也就是在求一些歐拉回路,第一反應以為是混合歐拉呢,但是對于混合歐拉是用流而不是費用流,而且混合歐拉里面也不設計到費用,但是他們有很大的相似之處,這個題目做了好久,是因為自己想不出來,同時網上的的解題報告很少,并且有的根本就寫錯了,還有就是網上沒有說為什么,只有怎么建圖,所以想了好久才明白,思路不怎么好說,我盡量去描述清楚,一邊建圖一遍說吧。
(1)對于每一條邊,我們先選擇a,b中最小的加在sum里
//先選擇最小的,最為當前的選擇,最后在用sum + 調整的代價就行了。
(2)如果a <= b ? sum += a ,連接邊b -> a,流量 1 ,費用b - a
//a小我們選擇a,選擇a也就是我們當前打算要這條邊,此時我們建立b->a是為了反悔的時候用的,b - a 是因為反悔的時候要花費的代價是 b-a,因為有一部分是放在sum里了。
因為我們選擇了這條邊,此時還要記錄度數,我們雖然建的是b->a但度數要這樣,in[b]++,
out[a] ++,因為b->a是為了反悔用的,我們的決策是在圖里建了一條a->b的邊,所以度數是那樣存的,不要弄混了。
(3)如果b < a ?sum += b ,連接邊a -> b,流量 1,費用a - b
// b小于a ,當前我們的選擇是不連這條邊,a -> b 是為了后悔的時候用的,后悔的時候我們只要在花費a - b就可以把不連變成連了,有一個關鍵地方就是對于這種決策不要計算入度和出度,因為我們選擇的是不連邊,所以當前的決策里面不設計到度數的改變。
(4)因為我們要把圖處理成所有點的出度=入度,所以我們還得吧in[s] ++ ,out[t] ++,
記住只是改度數,而沒有去連邊,只是虛擬的去連邊。
(5)最后我們要設立一個超級原點S和超級匯點T,對于所有點如果in[i] > out[i],
連接 S->i ,流量為in[i] - out[i] ,費用 0,否則連接i->T,流量out[i] - in[i],
費用0。
// 這個位置一定要理解好,不要和混合歐拉混了,混合歐拉是in[i] < out[i],連接
S->i,流量是 (out[i] - in[i]) / 2,混合歐拉是在調整(雙向邊的)涉及的度數,而咱們這個題目是為了調整單向邊涉及的點的度數,并且含有代價在里面,至于為什么連接S-i,和i->T的時候和混合歐拉是反的,是因為我們組開始建圖的時候建的都是反邊,也就是建的都是反悔的時候才跑的邊,所以涉及到反向。
為了理解這個題目我畫了集合圖來方便大家理解,畫的垃圾忘諒解。
跑一邊S->T的費用流就可以選擇出事l1反悔還是l2反悔了,如果對于l1,l2都不選,那么和這個差不多,只不過是虛線的方向邊了,S,T的連點再調換一下,如果都選我們跑邊S->T的目的是為了找出我們選擇的那一個,因為畢竟l1,l2我們要選一個丟棄一個,如果是在之前我們的去最小決策就正好選了一個,丟棄了一個,那么此時的連個點出度=入度,也就沒必要跑費用流了。
下面是代碼。
#include<stdio.h> #include<string.h> #include<queue>#define N_node 110 #define N_edge 5000 #define INF 1000000000 using namespace std;typedef struct {int from ,to ,next;int cost ,flow; }STAR;STAR E[N_edge]; int list[N_node] ,tot; int s_x[N_node]; int mer[N_edge]; int in[N_node] ,out[N_node];void add(int a ,int b ,int c ,int d) {E[++tot].from = a;E[tot].to = b;E[tot].cost = c;E[tot].flow = d;E[tot].next = list[a];list[a] = tot;E[++tot].from = b;E[tot].to = a;E[tot].cost = -c;E[tot].flow = 0;E[tot].next = list[b];list[b] = tot; }bool SPFA(int s ,int t ,int n) {for(int i = 0 ;i <= n ;i ++)s_x[i] = INF;int mark[N_node] = {0};s_x[s] = 0;mark[s] = 1;queue<int>q;q.push(s);memset(mer ,255 ,sizeof(mer));while(!q.empty()){int xin ,tou;tou = q.front();q.pop();mark[tou] = 0;for(int k = list[tou] ;k; k = E[k].next){xin = E[k].to;if(s_x[xin] > s_x[tou] + E[k].cost && E[k].flow){s_x[xin] = s_x[tou] + E[k].cost;mer[xin] = k;if(!mark[xin]){mark[xin] = 1;q.push(xin);}}}}return mer[t] != -1; }int MCMF_Spfa(int s ,int t ,int n ,int ss) {int maxflow ,mincost ,minflow;maxflow = mincost = 0;while(SPFA(s ,t ,n)){minflow = INF;for(int i = mer[t] ;i + 1 ;i = mer[E[i].from]){if(minflow > E[i].flow)minflow = E[i].flow;}for(int i = mer[t] ;i + 1 ;i = mer[E[i].from]){E[i].flow -= minflow;E[i^1].flow += minflow;mincost += E[i].cost * minflow;}maxflow += minflow;}if(maxflow != ss) return -1;return mincost; }int main () {int tt ,n ,m ,s ,t ,S ,T ,i;int cas = 1;int a ,b ,c ,d;scanf("%d" ,&tt);while(tt--){scanf("%d %d %d %d" ,&n ,&m ,&s ,&t);S = 0 ,T = n + 1;memset(list ,0 ,sizeof(list));tot = 1;memset(in ,0 ,sizeof(in));memset(out ,0 ,sizeof(out));in[s] ++ ,out[t] ++;int sum = 0;for(i = 1 ;i <= m ;i ++){scanf("%d %d %d %d" ,&a ,&b ,&c ,&d);if(c <= d) {add(b ,a ,d - c ,1);sum += c;in[b]++ ,out[a] ++;}else{add(a ,b ,c - d ,1);sum += d;}}int ss = 0 ,sss = 0;for(i = 1 ;i <= n ;i ++){if(in[i] >= out[i]){add(S ,i ,0 ,in[i] - out[i]);ss += (in[i] - out[i]);}else{add(i ,T ,0 ,out[i] - in[i]);sss += (out[i] - in[i]);}}int ans = MCMF_Spfa(S ,T ,n + 1 ,ss);printf("Case %d: " ,cas ++);if(ans == -1 || ss != sss)puts("impossible");else printf("%d\n" ,ans + sum);}return 0; }
總結
以上是生活随笔為你收集整理的hdu4067 费用流(混合欧拉的宽展和延伸)的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇: hdu1501 记忆化搜索
- 下一篇: hdu3746 KMP的next数组应用