最大流的Dinic算法

2024-06-22 18:58
文章标签 dinic 算法 最大

本文主要是介绍最大流的Dinic算法,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

    基于Ford-Fulkerson方法的原始的DFS算法效率是比较低的,因此针对如何尽快的扩流存在一系列的改进算法,例如Dinic算法。Dinic算法的基本思路是:在一次搜索中,在层次间进行扩流,而不是仅对一条路径进行扩流。所谓层次,就是指各节点距离起点的路径长度。当然,每个节点的层次随着残量的变化而变化。
    Dinic算法的基本流程是:
1、根据残量网络计算层次图,使用BFS;
2、在层次图上进行扩流,使用DFS;
3、重复1和2,直到在残量网络上源和汇之间不存在可行路径。

    hdu1532采用Dinic算法可以这样解决。

#include <cstdio>
#include <vector>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define SIZE 205typedef int weight_t;int N,M;//边的结构
struct edge_t{int node;weight_t c;//c为容量edge_t* next;edge_t* redge;//指向反向边
}Edge[SIZE*2];
int ECnt;//图的邻接表
edge_t* Ver[SIZE];void init(){ECnt = 0;fill(Ver+1,Ver+M+1,(edge_t*)0);
}//生成双向边
void mkEdge(int a,int b,weight_t c){int t1 = ECnt++;int t2 = ECnt++;Edge[t1].node = b;Edge[t1].c = c;Edge[t1].next = Ver[a];Edge[t1].redge = Edge + t2;Ver[a] = Edge + t1;Edge[t2].node = a;Edge[t2].c = 0;Edge[t2].next = Ver[b];Edge[t2].redge = Edge + t1;Ver[b] = Edge + t2;
}int L[SIZE];//层次图//建立残留网络从源s到汇t的层次图
bool bfs(int s,int t){fill(L+1,L+M+1,-1);vector<int> q;q.push_back(s);L[s] = 0;while( !q.empty() ){int u = q.back();q.pop_back();//寻找还有残量的边for(edge_t*p=Ver[u];p;p=p->next){if ( p->c <= 0 ) continue;int v = p->node;if ( -1 != L[v] ) continue;q.push_back(v);L[v] = L[u] + 1;}}return -1 != L[t];
}//在层次图上搜索增广路径,本质上就是搜索可以增广的流量
//这个流量是各层之间流量的最小值
//u为当前节点,cf为已经搜索出的结果,t为汇点
int dfs(int u,int cf,int t){if ( u == t ) return cf;int tf = 0;//tf记录u往下一层的总可行流量for(edge_t*p=Ver[u];p;p=p->next){int v = p->node;weight_t c = p->c;if ( L[u] + 1 == L[v] && c > 0 && cf > tf ){int f = dfs(v,min(c,cf-tf),t);if ( 0 == f ) continue;p->c -= f;//正向边减去可行流量p->redge->c += f;//反向边加上tf += f;}}if ( 0 == tf ) L[u] = -1;//修改层次图return tf;
}//Dinic算法,s为源,t为汇
int Dinic(int s,int t){int ret = 0;while( bfs(s,t) ){//第一步建立分层图int ans;//第二步在分层图上查找一条增广路径的可行流量while( ans = dfs(s,INT_MAX,t) )ret += ans;}return ret;
}bool read(){if ( EOF == scanf("%d%d",&N,&M) )return false;init();for(int i=0;i<N;++i){int a,b,c;scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);mkEdge(a,b,c);}return true;
}int main(){while( read() )printf("%d\n",Dinic(1,M));return 0;
}


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http://www.chinasem.cn/article/1085135

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