【算法导论】第二十六章最大流

2024-04-05 02:18

本文主要是介绍【算法导论】第二十六章最大流,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!

一,概念

       1)流网络:简单有向图,且有两个特别的顶点(源点s,汇点t)

       2)流的边标识为f(u,v)/c(u,v),流量/容量

       3)流的三个性质:1>容量限制  对于所有边 流量<容量

                                      2>反对称性  f(u,v)=-f(v,u)

                                      3>流守恒性  正向流与反响流之和为零

      4)割:流网络G=(V,E)的割(S,T)将顶点V划分为S和T=V-S两部分,定义割的容量为C(S)割这条线上S中顶点到T中顶点的容量之和

      5)残留网络: 残留容量 c f (u, v) = c(u, v) - f (u, v)    //边的容量减去边的实际流量 

      6)增广路径:对于残留网络 G f 中的一条 s-t 路径 p 称其为增广路径

二,最大流和最小割问题

      1)最大流:对于一个流网络 G  (V , E ) ,其流量 f 的最大值称为最大流,最大流问题就
是求一个流网络的最大流。

      2)最小割:是指流网络中容量最小的割    

三、最大流算法的应用

      1)最大流模型

            例题:现在有 N 只奶牛,F 种食物和 D 种饮料,每只奶牛喜欢其中的一些食物和饮料。现在每种食物和饮料只能分给一只奶牛,每只奶牛也只能吃一种食物和一种饮料,问最多能使多少奶牛既吃到食物又喝到饮料。

            解决:由于有 N 只奶牛、F 种食物和 D 种饮料,因此我们可以将这些东西抽象成图中的点。为了方便,我们将食物放在左边,奶牛放在中间,饮料放在右边。由于食物和饮料的使用限制,我们从源点向每种食物连一条边,从每种饮料向汇点连一条边,容量都为 1。而每只奶牛都有喜欢的食物和饮料,因此将每只奶牛喜欢的食物连到这只奶牛,从这只奶牛连到每种它喜欢的饮料。但这样是否就对了呢?实际还是有问题的,因为经过每只奶牛的食物可能超过一种,这就意味着每只奶牛可能会吃超过一组的食物和饮料,而这在题目中是不允许的。怎么解决这个问题呢?我们又回到了流的基本性质:容量限制f (u, v) - c(u, v) 。因此我们将每只奶牛拆成两个点,同一只奶牛的两个点之间连边,容量为 1。这样们就能保证通过每只奶牛的流量为 1 了。每个流对应每种方案,最大流即为最佳方案。

   



这篇关于【算法导论】第二十六章最大流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/877410

相关文章

springboot+dubbo实现时间轮算法

《springboot+dubbo实现时间轮算法》时间轮是一种高效利用线程资源进行批量化调度的算法,本文主要介绍了springboot+dubbo实现时间轮算法,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家... 目录前言一、参数说明二、具体实现1、HashedwheelTimer2、createWheel3、n

SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码

《SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码》加盐算法是一种用于增强密码安全性的技术,本文主要介绍了SpringBoot实现MD5加盐算法的示例代码,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习... 目录一、什么是加盐算法二、如何实现加盐算法2.1 加盐算法代码实现2.2 注册页面中进行密码加盐2.

Java时间轮调度算法的代码实现

《Java时间轮调度算法的代码实现》时间轮是一种高效的定时调度算法,主要用于管理延时任务或周期性任务,它通过一个环形数组(时间轮)和指针来实现,将大量定时任务分摊到固定的时间槽中,极大地降低了时间复杂... 目录1、简述2、时间轮的原理3. 时间轮的实现步骤3.1 定义时间槽3.2 定义时间轮3.3 使用时

如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法

《如何通过Golang的container/list实现LRU缓存算法》文章介绍了Go语言中container/list包实现的双向链表,并探讨了如何使用链表实现LRU缓存,LRU缓存通过维护一个双向... 目录力扣:146. LRU 缓存主要结构 List 和 Element常用方法1. 初始化链表2.

golang字符串匹配算法解读

《golang字符串匹配算法解读》文章介绍了字符串匹配算法的原理,特别是Knuth-Morris-Pratt(KMP)算法,该算法通过构建模式串的前缀表来减少匹配时的不必要的字符比较,从而提高效率,在... 目录简介KMP实现代码总结简介字符串匹配算法主要用于在一个较长的文本串中查找一个较短的字符串(称为

通俗易懂的Java常见限流算法具体实现

《通俗易懂的Java常见限流算法具体实现》:本文主要介绍Java常见限流算法具体实现的相关资料,包括漏桶算法、令牌桶算法、Nginx限流和Redis+Lua限流的实现原理和具体步骤,并比较了它们的... 目录一、漏桶算法1.漏桶算法的思想和原理2.具体实现二、令牌桶算法1.令牌桶算法流程:2.具体实现2.1

Python中的随机森林算法与实战

《Python中的随机森林算法与实战》本文详细介绍了随机森林算法,包括其原理、实现步骤、分类和回归案例,并讨论了其优点和缺点,通过面向对象编程实现了一个简单的随机森林模型,并应用于鸢尾花分类和波士顿房... 目录1、随机森林算法概述2、随机森林的原理3、实现步骤4、分类案例:使用随机森林预测鸢尾花品种4.1

如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制

《如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制》文章讨论了如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制,以支持高并发服务,本文给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧... 目录如何提高Redis服务器的最大打开文件数限制问题诊断解决步骤1. 修改系统级别的限制2. 为Redis进程特别设置限制

不懂推荐算法也能设计推荐系统

本文以商业化应用推荐为例,告诉我们不懂推荐算法的产品,也能从产品侧出发, 设计出一款不错的推荐系统。 相信很多新手产品,看到算法二字,多是懵圈的。 什么排序算法、最短路径等都是相对传统的算法(注:传统是指科班出身的产品都会接触过)。但对于推荐算法,多数产品对着网上搜到的资源,都会无从下手。特别当某些推荐算法 和 “AI”扯上关系后,更是加大了理解的难度。 但,不了解推荐算法,就无法做推荐系

康拓展开(hash算法中会用到)

康拓展开是一个全排列到一个自然数的双射(也就是某个全排列与某个自然数一一对应) 公式: X=a[n]*(n-1)!+a[n-1]*(n-2)!+...+a[i]*(i-1)!+...+a[1]*0! 其中,a[i]为整数,并且0<=a[i]<i,1<=i<=n。(a[i]在不同应用中的含义不同); 典型应用: 计算当前排列在所有由小到大全排列中的顺序,也就是说求当前排列是第