小Hi和小Ho住在P市,P市是一个很大很大的城市,所以也面临着一个大城市都会遇到的问题:交通拥挤。
小Ho:每到周末回家感觉堵车都是一种煎熬啊。
小Hi:平时交通也还好,只是一到上下班的高峰期就会比较拥挤。
小Ho:要是能够限制一下车的数量就好了,不知道有没有办法可以知道交通系统的最大承受车流量,这样就可以限制到一个可以一直很顺畅的数量了。
小Hi:理论上是有算法的啦。早在1955年,T.E.哈里斯就提出在一个给定的网络上寻求两点间最大运输量的问题。并且由此产生了一个新的图论模型:网络流。
小Ho:那具体是啥?
小Hi:用数学的语言描述就是给定一个有向图G=(V,E),其中每一条边(u,v)均有一个非负数的容量值,记为c(u,v)≥0。同时在图中有两个特殊的顶点,源点S和汇点T。
举个例子:
其中节点1为源点S,节点6为汇点T。
我们要求从源点S到汇点T的最大可行流量,这个问题也被称为最大流问题。
在这个例子中最大流量为5,分别为:1→2→4→6,流量为1;1→3→4→6,流量为2;1→3→5→6,流量为2。
小Ho:看上去好像挺有意思的,你让我先想想。
提示:Ford-Fulkerson算法
第1行:2个正整数N,M。2≤N≤500,1≤M≤20,000。
第2..M+1行:每行3个整数u,v,c(u,v),表示一条边(u,v)及其容量c(u,v)。1≤u,v≤N,0≤c(u,v)≤100。
给定的图中默认源点为1,汇点为N。可能有重复的边。
第1行:1个整数,表示给定图G的最大流。
样例输入6 71 2 31 3 52 4 13 4 23 5 34 6 45 6 2样例输出5Edmond-Karp算法的思路其实就是Ford-Fulkerson算法。
Edmond-Karp流程:
1. 将最初的图G转化为残留网络。
2. 使用BFS反复寻找源点到汇点之间的增广路径。
若存在增广路径,对路径上的流量进行相应修改(总流量增加,路径上各边容量相应减少,反向边容量相应增加)。
3. 找不到增广路时,当前的流量就是最大流。
#include<iostream>#include<stdio.h>using namespace std;#include<queue>#include<vector>#include<string.h>#include<algorithm>#define maxn 0x7fffffff#define MS(a,b) memset(a,b,sizeof(a))int f,PRe[6000],head[6000],vis[6000],s,t;struct node{ int u,v,next,c;}edge[60000];void add(int u,int v,int c){ edge[f].u=u;edge[f].v=v;edge[f].c=c; edge[f].next=head[u];head[u]=f++; edge[f].u=v;edge[f].v=u;edge[f].c=0; edge[f].next=head[v];head[v]=f++;}int bfs(){ int i; queue<int>q; q.push(s); vis[s]=1; pre[s]=-1; while(!q.empty()) { int u=q.front(); q.pop(); for(i=head[u];~i;i=edge[i].next) { int v=edge[i].v; if(edge[i].c>0&&!vis[v]) { pre[v]=i; vis[v]=1; if(v==t)return 1; q.push(v); } } } return 0;}int EK(){ int maxflow=0; int flow ,i; while(bfs()) { MS(vis,0); i=pre[t]; flow=maxn; while(i!=-1) { flow=min(flow,edge[i].c);//每次bfs所能增加的流量。(正向边) i=pre[edge[i].u]; } i=pre[t]; while(i!=-1) { edge[i].c-=flow; edge[i^1].c+=flow; i=pre[edge[i].u]; } maxflow+=flow; } return maxflow;}int main(){ int n,m,i,a,b,c; cin>>n>>m; f=0; MS(head,-1); for(i=0;i<m;i++) { cin>>a>>b>>c; add(a,b,c); } s=1;t=n; cout<<EK()<<endl; return 0;}
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