poj3308
二分图的最小点权覆盖,选定点集,与该点集有关的边覆盖所有顶点,且该点集的点权值和最小。
有类似于匈牙利算法一样的带权匹配算法,但是这里就不介绍了。个人比较推荐,用最大流算法更好理解,写起来更容易。
题意:一个m X n的方阵,方阵格子中有老鼠屎,神枪手一枪能打掉一行或者一列上的所有赃物,让选定某些行和某些列,打掉所有赃物。已知条件: m、n,老鼠屎l粒,在每一行和列上布置神枪手的花费ci、cj,l粒老鼠屎的坐标。总费用为选定的行和列对应的花费值乘积,求最小总费用。
第一步:化积为和,使用幂函数,最后得到结果时再还原!!!
第二步:最大流算法求最小点权覆盖。
先弱弱证明一下该算法。坐标为(i,j)的老鼠屎,第i行和第j列必选之一,点覆盖必选边两个端点之一。假设仅有某一行i上,第a、b、c(可以更多)列上有老鼠屎,选定i行或者选定对应的所有列,也即两者之一必有一个是在最小割中。
- 若(条件1)Α第i行的费用小于所有列,选行i,否则(条件2)选列。
- 若再有某一行ii(ii != i)有a、b、d、e列上有老鼠屎,若上一步(条件1)为真,ii行的费用减去第i行中行与列的差(此差值也进入最小割,当然有可能行ii的费用更小,那样就是ii的费用进入最小割了)否则,对于此行a、b就不考虑,行ii与 d、e列像上一步一样考虑。
- 把i行和ii行看成一行,继续对后面的行进行第二步判定。
此最小点权覆盖就和最小割联系起来了。
只是个博客,写的不是特别学术,希望读者能看懂。
贴个代码,祝好运!
1 #include <iostream> 2 #include <cstring> 3 #include <cstdio> 4 #include <queue> 5 #include <cmath> 6 using namespace std; 7 #define maxn 500 8 const int maxe = 1001000; 9 const double maxf = 1e10; 10 #define zero 1e-8 11 struct edge{ 12 int u,v; double c; 13 edge(int e1=0,int e2=0,double e3=0){ u=e1,v=e2; c=e3; } 14 }e[maxe]; 15 int ec; 16 int head[maxn]; 17 int next[maxe]; 18 void addedge(int u,int v,double c){ 19 e[ec]=edge(u,v,c); 20 next[ec]=head[u]; head[u]=ec++; 21 //printf("%d --> %d , c = %.5f\n",u,v,c); 22 e[ec]=edge(v,u,0); 23 next[ec]=head[v]; head[v]=ec++; 24 } 25 //***********************************// 26 int source,sink,maxdep; 27 int dep[maxn],gap[maxn]; 28 void setGD(){ 29 for(int i=0;i<=maxdep;i++) dep[i] = maxdep; dep[sink] = 0; 30 int u,v; 31 queue<int> que; 32 que.push(sink); 33 while(!que.empty()){ 34 u = que.front(); que.pop(); 35 for(int i=head[u];i!=-1;i=next[i]){ 36 v = e[i].v; //if(v > maxdep) continue; 37 if(dep[v] < maxdep) continue; //'被访问过' 38 dep[v] = dep[u]+1; 39 que.push(v); 40 } 41 } 42 memset(gap,0,sizeof(gap)); 43 for(int i=0;i<=maxdep;i++) gap[dep[i]]++; 44 } 45 double maxF(){ 46 setGD(); 47 int u=source,i; 48 int cur[maxn],trace[maxn],top=0; 49 for(int i=0;i<=maxdep;i++) cur[i] = head[i]; 50 double flow=0; 51 while(dep[source] <= maxdep){ 52 if(u == sink){ 53 double tf = maxf; int ins; 54 for(i=0;i<top;i++) //找瓶颈边 55 if(tf - e[trace[i]].c > 0) 56 tf = e[trace[i]].c, ins = i; 57 for(i=0;i<top;i++){ 58 e[trace[i]].c -= tf; 59 e[trace[i]^1].c += tf; 60 } 61 flow += tf; 62 u = e[trace[ins]].u, top = ins; 63 } 64 if(u != sink && gap[dep[u]-1]==0) break; 65 for(i=cur[u];i!=-1;i=next[i]) 66 if(e[i].c > zero && dep[u] == dep[e[i].v] + 1) 67 break; 68 if(i != -1) { 69 trace[top++] = i; 70 cur[u] = i; 71 u = e[i].v; 72 } 73 else { 74 int mindep = maxdep; 75 for(i=head[u];i!=-1;i=next[i]){ 76 if(e[i].c > zero && dep[e[i].v] < mindep) 77 mindep = dep[e[i].v], cur[u] = i; 78 } 79 gap[dep[u]]--; 80 dep[u] = mindep + 1; 81 gap[dep[u]]++; 82 if(u != source) 83 u = e[trace[--top]].u; 84 } 85 } 86 return flow; 87 } 88 //**********************************// 89 void initial(){ 90 ec = 0; 91 memset(head,-1,sizeof(head)); 92 //initial source ,sink and maxdep; 93 } 94 int main() 95 { 96 int cases; cin>>cases; 97 int n,m,l; 98 for(int cas=0;cas<cases;cas++){ 99 initial(); 100 scanf("%d%d%d",&m,&n,&l); 101 source=0; 102 sink=n+m+1; maxdep=sink+1; 103 double tt; 104 for(int i=1;i<=m;i++) 105 scanf("%lf",&tt), addedge(source,i,log10(tt)); 106 for(int i=1;i<=n;i++) 107 scanf("%lf",&tt), addedge(i+m,sink,log10(tt)); 108 int u,v; 109 for(int i=1;i<=l;i++){ 110 scanf("%d%d",&u,&v); 111 addedge(u,v+m,maxf); 112 } 113 double ret = maxF(); 114 printf("%.4f\n",pow(10,ret)); 115 } 116 return 0; 117 }