最小割

概念一:割

对于一个网络流图\(G=(V,E)\),割为一种将其划分为两端互不关联的区域的方式,其定义为点的划分方式:将所有点划分\(S\)\(T=V-S\)两个集合,源点\(s\in S\)汇点\(t\in T\)

概念二:割的容量

我们定义割\((S,T)\)的容量就是所有从S到T的边的容量和,即:\(c(S,T)=\Sigma _{u\in S,v\in T}c(u,v)\)

那么最小割就是:使割的容量最小的割的方法。(求出一个割使之容量最小)

最大流最小割定理

定理\(f(s,t)_{max}=c(s,t)_{min}\)

首先:对于任意一个可行流\(f(s,t)\)的割\((S,T)\),可以肯定的是:

\[f(s,t)=S_{出流量}-S_{入流量}\le S_{出流量}=c(S,T) \]

所以我们可以发现:当我们去到最大流时,残量网络中一定没有增广路了,那么此时:

\[f(s,t)=S_{出流量}-S_{入流量}=c(S,T) \]

结合不等式,此时最小割便求出来了。

代码:

#include <algorithm>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <queue>

const int N = 1e4 + 5, M = 2e5 + 5;
int n, m, s, t, tot = 1, lnk[N], ter[M], nxt[M], val[M], dep[N], cur[N];

void add(int u, int v, int w) {
  ter[++tot] = v, nxt[tot] = lnk[u], lnk[u] = tot, val[tot] = w;
}
void addedge(int u, int v, int w) { add(u, v, w), add(v, u, 0); }
int bfs(int s, int t) {
  memset(dep, 0, sizeof(dep));
  memcpy(cur, lnk, sizeof(lnk));
  std::queue<int> q;
  q.push(s), dep[s] = 1;
  while (!q.empty()) {
    int u = q.front();
    q.pop();
    for (int i = lnk[u]; i; i = nxt[i]) {
      int v = ter[i];
      if (val[i] && !dep[v]) q.push(v), dep[v] = dep[u] + 1;
    }
  }
  return dep[t];
}
int dfs(int u, int t, int flow) {
  if (u == t) return flow;
  int ans = 0;
  for (int &i = cur[u]; i && ans < flow; i = nxt[i]) {
    int v = ter[i];
    if (val[i] && dep[v] == dep[u] + 1) {
      int x = dfs(v, t, std::min(val[i], flow - ans));
      if (x) val[i] -= x, val[i ^ 1] += x, ans += x;
    }
  }
  if (ans < flow) dep[u] = -1;
  return ans;
}
int dinic(int s, int t) {
  int ans = 0;
  while (bfs(s, t)) {
    int x;
    while ((x = dfs(s, t, 1 << 30))) ans += x;
  }
  return ans;
}
int main() {
  scanf("%d%d%d%d", &n, &m, &s, &t);
  while (m--) {
    int u, v, w;
    scanf("%d%d%d", &u, &v, &w);
    addedge(u, v, w);
  }
  printf("%d\n", dinic(s, t));
  return 0;
}

割去边的数量:

只需要将每条边的容量变为1 ,然后重新跑 即可最大流。

posted @ 2021-02-20 10:37  fallingdust  阅读(397)  评论(0编辑  收藏  举报