POJ 2914 Minimum Cut (最小割模板题)

来源:互联网 发布:nginx 正则匹配 编辑:程序博客网 时间:2024/06/06 03:33

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题解:最小割模板题。

可以用网络流?不行的。枚举举汇点要O(n),最短增广路最大流算法求最大流是O(n2m)复杂度,在复杂网络中O(m)=O(n2),算法总复杂度就是O(n5);就算你用其他求最大流的算法,算法总复杂度也要O(n4)。所以用网络流算法求解最小割集复杂度不会低于O(n4)。所以就要用Stoer_Wagner算法。算法复杂度为O(n3)。如果在prim中加堆优化,复杂度会降为O(n2logn)

讲一下,Stoer_Wagner算法:
Stoer_Wagner算法是求无向图全局最小割的一个有效算法,最坏时间复杂度O(n3),主要思想是先找任意2点的最小割,然后记录下这个最小割,再合并这2个点。这样经过n1次寻找任意2点最小割,每次更新全局最小割,最后整张图缩成一个点,算法结束,所保存下来的最小割就是全局最小割。

StoerWagner的正确性:
ST是图G2个顶点,图G的全局最小割要么是ST的最小割,此时STG的全局最小割的2个不同的子集中,要么就是G中将ST合并得的的新图G的全局最小割,此时STG的全局最小割的同一个子集中。所以只需要不断求出当前图中任意2个点的最小割,然后合并这2个点。不断缩小图的规模求得最小割。

代码:

//#include <bits/stdc++.h>#include <iostream>#include <cstdio>#include <algorithm>#include <cstring>#define N 500+10#define INF 0x3f3f3f3fusing namespace std;int mp[N][N];int v[N]; // v[i]代表节点i合并到的顶点int dis[N];//dis数组用来表示该点与A集合中所有点之间的边的长度之和bool vis[N]; //是否已并入集合int n,m;int Stoer_Wagner(int n){    int i, j, res = INF;    for(i = 0; i < n; i ++)        v[i] = i;////保存顶点 ,固定顶点为自己    while(n > 1)    {        //pre用来表示之前加入A集合的点        //我们每次都以0点为第一个加入A集合的点         int k = 1, pre = 0;        for(i = 1; i < n; i ++){            dis[v[i]] = mp[v[0]][v[i]];            if(dis[v[i]] > dis[v[k]])                k = i;        }        memset(vis, 0, sizeof(vis));        vis[v[0]] = true;//标记该点已经加入A集合          for(i = 1; i < n; i ++)        {            if(i == n-1)//最后一次加入的点就要更新答案            {                res = min(res, dis[v[k]]);                for(j = 0; j < n; j ++) //将该点合并到pre上,相应的边权就要合并                  {                    mp[v[pre]][v[j]] += mp[v[j]][v[k]];                    mp[v[j]][v[pre]] += mp[v[j]][v[k]];                }                v[k] = v[-- n];//删除最后一个点            }            vis[v[k]] = true;            pre = k;            k = -1;            for(j = 1; j < n; j ++)                if(!vis[v[j]])                {                    //将上次求的 k 加入集合,合并与它相邻的边到割集                     dis[v[j]] += mp[v[pre]][v[j]];                    if(k == -1 || dis[v[k]] < dis[v[j]])                        k = j;                }        }    }    return res;}int main(){    while(~scanf("%d%d", &n, &m))    {        memset(mp, 0, sizeof(mp));        int a, b, c;        for(int i = 0; i < m; i++)        {            scanf("%d%d%d", &a, &b, &c); //从 0 开始             mp[a][b] += c;            mp[b][a] += c;        }        printf("%d\n", Stoer_Wagner(n));    }    return 0;}
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