381. 有线电视网络(网络流,最小割,《算法竞赛进阶指南》)

2024-03-03 08:28

本文主要是介绍381. 有线电视网络(网络流,最小割,《算法竞赛进阶指南》),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!

381. 有线电视网络 - AcWing题库

给定一张 n 个点 m 条边的无向图,求最少去掉多少个点,可以使图不连通。

如果不管去掉多少个点,都无法使原图不连通,则直接返回 n。

输入格式

输入包含多组测试数据。

每组数据占一行,首先包含两个整数 n 和 m,接下来包含 m 对形如 (x,y) 的数对,形容点 x 与点 y 之间有一条边。

数对 (x,y) 中间不会包含空格,其余地方用一个空格隔开。

输出格式

每组数据输出一个结果,每个结果占一行。

数据范围

0≤n≤50

输入样例:
0 0
1 0
3 3 (0,1) (0,2) (1,2)
2 0
5 7 (0,1) (0,2) (1,3) (1,2) (1,4) (2,3) (3,4)
输出样例:
0
1
3
0
2

解析: 

通过删除某些点让无向图不连通。

如果是删除某些边使得无向图不连通,我们很容易想到使用最小割算法将割边删去。通过枚举源点 S 和汇点 T,然后使用最小割算法处理。

但本题要求将点删除,而非将边删除。我们需要将点转换成边看看是否能使用最小割算法。

拆点:

使用常见的拆点方式,将点拆成出点和入点,且出点和入点之间连一条边,边权为1,对应本题中要求求得点得数量。

简单割处理:  

由于本题只能删除点而不能删除边,所以我们要使得最小割算法不删除原图得边:将原图的边的容量设为正无穷。(最小割算法中的常用技巧,将不希望作为割边的边的容量设为正无穷) 

定义简单割:割边仅为有限容量的边形成的割称为简单割

 简单割具体证明参考:2325. 有向图破坏(二分图,最小点权覆盖,最小割,网络流)-CSDN博客 

证明简单割与要删掉的点的点割集存在一一对应的关系:

简单割=> 点割集
因为我们通过简单割求出的割边都是点内部的边,当我们把简单割里的边全删掉后,源点和汇点则不会联通了,这些构成“内部边”的点的集合就是点割集。

下面用反证法证明上面构造出来的点割集一定是符合题意的要删掉的点:

假设上面构造出来的点割集不符合题意,即把上面所有的点删掉,在原图里依然存在从源点到达汇点的路径,说明在原图中,存在一条不经过我们构造出来的点割集里的点的路径即不经过“点内部的边”,依然能从源点到达汇点,对应到流网络里则是存在一条从源点到汇点的不经过割边的路径,则说明源点与汇点在一个集合里,说明这不是一个割,与前提矛盾。因此反证得证。

点割集=> 简单割
这里的点割集指的是“极小点割集”

构造简单割的方法:

从源点开始dfs一遍,若经过点割集里的点,则停下不往前搜,若不是则往前搜,每次把搜到的点打个标记,这样标记了的点就是S集合,没有标记的点就是T集合,构成一个简单割C[S,T]因此我们可以证出简单割与割点集存在一一对应的关系。

考虑数量关系
由于我们建边的时候把入点到出点的边的容量设为1,则得到的简单割的割边和就是选到的点的数量,则可以得到:割点集的点的数量 = 简单割的割的容量和 ,因此:最小割点集 = 最小割

#include<iostream>
#include<string>
#include<cstring>
#include<cmath>
#include<ctime>
#include<algorithm>
#include<utility>
#include<stack>
#include<queue>
#include<vector>
#include<set>
#include<math.h>
#include<map>
#include<sstream>
#include<deque>
#include<unordered_map>
#include<unordered_set>
#include<bitset>
using namespace std;
typedef long long LL;
typedef unsigned long long ULL;
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 1e2 + 10, M = (2500+50) * 2 + 10, INF = 0x3f3f3f3f;
int n, m, S, T;
int h[N], e[M], f[M], ne[M], idx;
int q[N], d[N], cur[N];void add(int a, int b, int c) {e[idx] = b, f[idx] = c, ne[idx] = h[a], h[a] = idx++;e[idx] = a, f[idx] = 0, ne[idx] = h[b], h[b] = idx++;
}bool bfs() {int hh = 0, tt = 0;memset(d, -1, sizeof d);q[0] = S, d[S] = 0, cur[S] = h[S];while (hh <= tt) {int t = q[hh++];for (int i = h[t]; i != -1; i = ne[i]) {int j = e[i];if (d[j] == -1 && f[i]) {d[j] = d[t] + 1;cur[j] = h[j];if (j == T)return 1;q[++tt] = j;}}}return 0;
}int find(int u, int limit) {if (u == T)return limit;int flow = 0;for (int i = cur[u]; i != -1 && flow < limit; i = ne[i]) {int j = e[i];cur[u] = i;if (d[j] == d[u] + 1 && f[i]) {int t = find(j, min(f[i], limit - flow));if (!t)d[j] = -1;f[i] -= t, f[i ^ 1] += t, flow += t;}}return flow;
}int dinic() {int ret = 0, flow;while (bfs())while (flow = find(S, INF))ret += flow;return ret;
}int main() {while (cin >> n >> m) {memset(h, -1, sizeof h);idx = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {add(i, i + n, 1);}for (int i = 1,a,b; i <= m; i++) {scanf(" (%d,%d)", &a, &b);add(n + a, b, INF);add(n + b, a, INF);}int ans = n;for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < i; j++) {S = n + i, T = j;for (int k = 0; k < idx; k += 2) {f[k] += f[k ^ 1];f[k ^ 1] = 0;}ans = min(ans, dinic());}}cout << ans << endl;}return 0;
}

这篇关于381. 有线电视网络(网络流,最小割,《算法竞赛进阶指南》)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/769051

相关文章

Python正则表达式匹配和替换的操作指南

《Python正则表达式匹配和替换的操作指南》正则表达式是处理文本的强大工具,Python通过re模块提供了完整的正则表达式功能,本文将通过代码示例详细介绍Python中的正则匹配和替换操作,需要的朋... 目录基础语法导入re模块基本元字符常用匹配方法1. re.match() - 从字符串开头匹配2.

JavaScript中的高级调试方法全攻略指南

《JavaScript中的高级调试方法全攻略指南》什么是高级JavaScript调试技巧,它比console.log有何优势,如何使用断点调试定位问题,通过本文,我们将深入解答这些问题,带您从理论到实... 目录观点与案例结合观点1观点2观点3观点4观点5高级调试技巧详解实战案例断点调试:定位变量错误性能分

Java使用jar命令配置服务器端口的完整指南

《Java使用jar命令配置服务器端口的完整指南》本文将详细介绍如何使用java-jar命令启动应用,并重点讲解如何配置服务器端口,同时提供一个实用的Web工具来简化这一过程,希望对大家有所帮助... 目录1. Java Jar文件简介1.1 什么是Jar文件1.2 创建可执行Jar文件2. 使用java

Python实现精确小数计算的完全指南

《Python实现精确小数计算的完全指南》在金融计算、科学实验和工程领域,浮点数精度问题一直是开发者面临的重大挑战,本文将深入解析Python精确小数计算技术体系,感兴趣的小伙伴可以了解一下... 目录引言:小数精度问题的核心挑战一、浮点数精度问题分析1.1 浮点数精度陷阱1.2 浮点数误差来源二、基础解决

Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南

《Java实现在Word文档中添加文本水印和图片水印的操作指南》在当今数字时代,文档的自动化处理与安全防护变得尤为重要,无论是为了保护版权、推广品牌,还是为了在文档中加入特定的标识,为Word文档添加... 目录引言Spire.Doc for Java:高效Word文档处理的利器代码实战:使用Java为Wo

从入门到精通详解Python虚拟环境完全指南

《从入门到精通详解Python虚拟环境完全指南》Python虚拟环境是一个独立的Python运行环境,它允许你为不同的项目创建隔离的Python环境,下面小编就来和大家详细介绍一下吧... 目录什么是python虚拟环境一、使用venv创建和管理虚拟环境1.1 创建虚拟环境1.2 激活虚拟环境1.3 验证虚

Debian 13升级后网络转发等功能异常怎么办? 并非错误而是管理机制变更

《Debian13升级后网络转发等功能异常怎么办?并非错误而是管理机制变更》很多朋友反馈,更新到Debian13后网络转发等功能异常,这并非BUG而是Debian13Trixie调整... 日前 Debian 13 Trixie 发布后已经有众多网友升级到新版本,只不过升级后发现某些功能存在异常,例如网络转

从基础到高级详解Python数值格式化输出的完全指南

《从基础到高级详解Python数值格式化输出的完全指南》在数据分析、金融计算和科学报告领域,数值格式化是提升可读性和专业性的关键技术,本文将深入解析Python中数值格式化输出的相关方法,感兴趣的小伙... 目录引言:数值格式化的核心价值一、基础格式化方法1.1 三种核心格式化方式对比1.2 基础格式化示例

sysmain服务可以禁用吗? 电脑sysmain服务关闭后的影响与操作指南

《sysmain服务可以禁用吗?电脑sysmain服务关闭后的影响与操作指南》在Windows系统中,SysMain服务(原名Superfetch)作为一个旨在提升系统性能的关键组件,一直备受用户关... 在使用 Windows 系统时,有时候真有点像在「开盲盒」。全新安装系统后的「默认设置」,往往并不尽编

Python ORM神器之SQLAlchemy基本使用完全指南

《PythonORM神器之SQLAlchemy基本使用完全指南》SQLAlchemy是Python主流ORM框架,通过对象化方式简化数据库操作,支持多数据库,提供引擎、会话、模型等核心组件,实现事务... 目录一、什么是SQLAlchemy?二、安装SQLAlchemy三、核心概念1. Engine(引擎)