二分图 (最大匹配 + 最小点覆盖 + 最少路径覆盖 + 最大独立集)

最大匹配

匈牙利算法。

最小点覆盖

概念:用最少的点,让每条边都至少和其中的一个点关联

König定理:一个二分图中的最大匹配数等于该图的最小顶点覆盖数。 

最小点覆盖 = 最大匹配。

证明:这里

最少路径覆盖(不相交路径)

概念:在一个有向图中,找出最少的路径,使得这些路径经过其中每个点,且每个点只与一条路径相关联。

方法:最少路径覆盖 = 点数 - 二分图最大匹配 。

证明:设点数为 n ,最大匹配数为 m,因为我们要让路径尽量少,先设每个点即一条路径,然后一个匹配可以连接两个点,即两个点变成了一条路径,也就是 n - 1,有 m 个匹配,也就是还剩下 n - m 条路径

最少路径覆盖(可相交路径)

方法:首先用 floyd 求出原图的传递闭包,然后如果 a -> b 有边且原图无边,则进行加边,最后化为 不相交路径的最少路径覆盖。

最大独立集

概念:在有N个点的图中,找出 m 个点,是这m个点两两之间的没有边。m 的最大值。

方法:最大独立集 = 点数 - 最小点覆盖 。  

证明:我们可以先把所有点放入集合中,现在要去找最少的点使所有的边都被删完,这就是最小点覆盖,因此只要让点数减去最小点覆盖就是最大独立集。

 

 染色+匈牙利模板

#include<bits/stdc++.h>
#define ll long long
#define MOD 998244353 
#define INF 0x3f3f3f3f
#define mem(a,x) memset(a,x,sizeof(a))  
#define ios ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0);cout.tie(0);
using namespace std;

const int NUM = 1e5+5;
int n,m,e,flag,ans;
int link[NUM];
bool vis[NUM];
int col[NUM];
vector<int>g[4*NUM];
bool dfs(int x)
{
	for(int i=0;i<g[x].size();i++){
		int v=g[x][i];
		if(!vis[v]){
			vis[v]=1;
			if(!link[v]||dfs(link[v])){
				link[v]=x;
				return true;
			}
		}
	}
	return false;
}
void ran(int x,int color)    //染色法判断是否是二分图
{
	if(flag==0)return;
	col[x]=color;
	for(int i=0;i<g[x].size();i++){
		if(col[g[x][i]]==col[x]){
			flag=0;
			return;
		}
		if(!col[g[x][i]]){
			ran(g[x][i],-color);
		}
	}
}
int main()
{
	while(~scanf("%d %d",&n,&m)){
		mem(link,0);
	    mem(vis,0);
	    mem(col,0);
	    for(int i=1;i<=n;i++){
	    	g[i].clear();
	    }
        for(int i=1;i<=m;i++){
        	int a,b;
        	scanf("%d %d",&a,&b);
        	g[a].push_back(b);
        	g[b].push_back(a);
        }
        flag=1;
        for(int i=1;i<=n&&flag;i++){    //非连通图特有
            if(!col[i]){                //
            	ran(i,1);               //
            }                           //
        }                               //
        ans=0;
        if(flag==0){
        	cout<<"No"<<endl;
        }
        if(flag){
        	for(int i=1;i<=n;i++){
        		if(col[i]==1){
        			for(int j=1;j<=n;j++){
        			    if(col[j]==-1){
        				   vis[j]=0;
        			    }
        		    }
        			//cout<<i<<endl;
        			if(dfs(i)){
        				ans++;
        				//cout<<i<<endl;
        			}
        		}
        	}
        	cout<<ans<<endl;
        }
	}
    return 0;
}

 

posted @ 2020-08-03 18:31  hachuochuo  阅读(228)  评论(0编辑  收藏  举报