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POJ 2396 Budget 上下界網絡流

編輯:C++入門知識

這是一道比較基礎的上下界網絡流了
上下界網絡流的算法完全是參考論文《一種簡易的方法求解流量有上下界的網絡 》 還有 《最大流在信息學競賽中應用的一個模型 》
然後 說的也是比較詳細
具體的解法不再多說了,網絡流的算法一直是比較麻煩,代碼量還大,我看了好久才明白算法是啥意思。
剛開始比較迷惑為啥加了一對源匯了,又加一對。  後來明白了,對本題而言,剛開始是一個有源匯的網絡,
就是我們加的第一對的源匯,而我們要轉化為一個無源匯的網絡,就在匯到源加一條無窮容量的邊,這樣就滿足了定義的要求,後來再加一對的源匯,才是論文中說的附加源匯
代碼比較肥碩
輸出答案的時候。剛開始覺得挺蛋疼,後來發現邊都是按順序加的,瞬間覺得世界又美好了
我的模板裡,邊裡存的cap表示這條邊還有多少流量可用,flow就是現在已經使用的流量
 
[cpp] 
#include <iostream> 
#include <algorithm> 
#include <cstring> 
#include <string> 
#include <cstdio> 
#include <cmath> 
#include <queue> 
#include <map> 
#include <set> 
#define MAXN 555 
#define MAXM 555555 
#define INF 1000000007 
using namespace std; 
struct node 

    int ver;    // vertex 
    int cap;    // capacity 
    int flow;   // current flow in this arc 
    int next, rev; 
}edge[MAXM]; 
int dist[MAXN], numbs[MAXN], src, des, n; 
int head[MAXN], e; 
void add(int x, int y, int c) 
{       //e記錄邊的總數 
    edge[e].ver = y; 
    edge[e].cap = c; 
    edge[e].flow = 0; 
    edge[e].rev = e + 1;        //反向邊在edge中的下標位置 
    edge[e].next = head[x];   //記錄以x為起點的上一條邊在edge中的下標位置 
    head[x] = e++;           //以x為起點的邊的位置 
    //反向邊 
    edge[e].ver = x; 
    edge[e].cap = 0;  //反向邊的初始可行流量為0 
    edge[e].flow = 0; 
    edge[e].rev = e - 1; 
    edge[e].next = head[y]; 
    head[y] = e++; 

void rev_BFS() 

    int Q[MAXN], qhead = 0, qtail = 0; 
    for(int i = 1; i <= n; ++i) 
    { 
        dist[i] = MAXN; 
        numbs[i] = 0; 
    } 
    Q[qtail++] = des; 
    dist[des] = 0; 
    numbs[0] = 1; 
    while(qhead != qtail) 
    { 
        int v = Q[qhead++]; 
        for(int i = head[v]; i != -1; i = edge[i].next) 
        { 
            if(edge[edge[i].rev].cap == 0 || dist[edge[i].ver] < MAXN)continue; 
            dist[edge[i].ver] = dist[v] + 1; 
            ++numbs[dist[edge[i].ver]]; 
            Q[qtail++] = edge[i].ver; 
        } 
    } 

void init() 

    e = 0; 
    memset(head, -1, sizeof(head)); 

int maxflow() 

    int u, totalflow = 0; 
    int Curhead[MAXN], revpath[MAXN]; 
    for(int i = 1; i <= n; ++i)Curhead[i] = head[i]; 
    u = src; 
    while(dist[src] < n) 
    { 
        if(u == des)     // find an augmenting path 
        { 
            int augflow = INF; 
            for(int i = src; i != des; i = edge[Curhead[i]].ver) 
                augflow = min(augflow, edge[Curhead[i]].cap); 
            for(int i = src; i != des; i = edge[Curhead[i]].ver) 
            { 
                edge[Curhead[i]].cap -= augflow; 
                edge[edge[Curhead[i]].rev].cap += augflow; 
                edge[Curhead[i]].flow += augflow; 
                edge[edge[Curhead[i]].rev].flow -= augflow; 
            } 
            totalflow += augflow; 
            u = src; 
        } 
        int i; 
        for(i = Curhead[u]; i != -1; i = edge[i].next) 
            if(edge[i].cap > 0 && dist[u] == dist[edge[i].ver] + 1)break; 
        if(i != -1)     // find an admissible arc, then Advance 
        { 
            Curhead[u] = i; 
            revpath[edge[i].ver] = edge[i].rev; 
            u = edge[i].ver; 
        } 
        else        // no admissible arc, then relabel this vertex 
        { 
            if(0 == (--numbs[dist[u]]))break;    // GAP cut, Important! 
            Curhead[u] = head[u]; 
            int mindist = n; 
            for(int j = head[u]; j != -1; j = edge[j].next) 
                if(edge[j].cap > 0)mindist = min(mindist, dist[edge[j].ver]); 
            dist[u] = mindist + 1; 
            ++numbs[dist[u]]; 
            if(u != src) 
                u = edge[revpath[u]].ver;    // Backtrack 
        } 
    } 
    return totalflow; 

int low[MAXN][MAXN], up[MAXN][MAXN]; 
int xj[MAXN]; 
int col, row, s, t; 
bool build() 

    for(int i = 1; i <= row; i++) 
        for(int j = 1; j <= col; j++) 
        { 
            if(low[i][j] > up[i][j]) return false; 
            else 
            { 
                xj[i] -= low[i][j]; 
                xj[j + row] += low[i][j]; 
                add(i, j + row, up[i][j] - low[i][j]); 
            } 
        } 
    return true; 

void solve() 

    src = t + 1; 
    des = t + 2; 
    n = des; 
    for(int i = 1; i <= t; i++) 
        if(xj[i] > 0) add(src, i, xj[i]); 
        else if(xj[i] < 0) add(i, des, -xj[i]); 
    add(t, s, INF); 
    rev_BFS(); 
    maxflow(); 
    for(int i = head[src]; i != -1; i = edge[i].next) 
        if(edge[i].cap > 0) 
        { 
            printf("IMPOSSIBLE\n\n"); 
            return; 
        } 
    for(int i = 1; i <= row; i++) 
        for(int j = 1; j <= col; j++) 
        { 
            printf("%d", edge[((i - 1) * col + j - 1) * 2].flow + low[i][j]); 
            if(j < col) putchar(' '); 
            else putchar('\n'); 
        } 
    printf("\n"); 

int main() 

    int T, u, v, w; 
    char op[5]; 
    scanf("%d", &T); 
    while(T--) 
    { 
        init(); 
        scanf("%d%d", &row, & col); 
        memset(xj, 0, sizeof(xj)); 
        for(int i = 0; i < row + 5; i++) 
            for(int j = 0; j < col + 5; j++) 
                low[i][j] = 0, up[i][j] = INF; 
        s = row + col + 1; 
        t = row + col + 2; 
        for(int i = 1; i <= row; i++) 
        { 
            scanf("%d", &u); 
            xj[s] -= u; 
            xj[i] += u; 
        } 
        for(int i = row + 1; i <= row + col; i++) 
        { 
            scanf("%d", &u); 
            xj[t] += u; 
            xj[i] -= u; 
        } 
        int q, lc, rc, lr, rr; 
        scanf("%d", &q); 
        while(q--) 
        { 
            scanf("%d%d%s%d", &u, &v, op, &w); 
            lr = rr = u; 
            lc = rc = v; 
            if(u == 0) lr = 1, rr = row; 
            if(v == 0) lc = 1, rc = col; 
            for(int i = lr; i <= rr; i++) 
                for(int j = lc; j <= rc; j++) 
                { 
                    if(op[0] == '=') low[i][j] = max(low[i][j], w), up[i][j] = min(up[i][j], w); 
                    else if(op[0] == '<') up[i][j] = min(w - 1, up[i][j]); 
                    else if(op[0] == '>') low[i][j] = max(low[i][j], w + 1); 
                } 
        } 
        if(build()) solve(); 
        else printf("IMPOSSIBLE\n\n"); 
    } 
    return 0; 

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