uvalive4043 二分图
来源:互联网 发布:s71200模拟量输出编程 编辑:程序博客网 时间:2024/04/29 08:20
题目大意:给你n个白点和n个黑点的平面坐标,要求用n条不相交的线连起来,每条线段连一个白点和黑点,每个点连一条线,所有的连线都不橡胶,也就是匹配。让你输出第i个白点所对应的黑点。
解题思路:二分图完美匹配问题。但是题目中有个线段不相交,怎么办?其实这个最佳完美匹配就是答案了。最佳完美匹配是权值和最大,那么我们就把两两点线段的权值搞成他们距离的负数即可。这样就不可能有相交的了。为什么?因为假设有相交,a1-b2,a2-b1,而dist(a1,b1)+dist(a2,b2) 肯定比前面交叉的小,可利用三角形三边关系证明,那么负数就是大了,也就是说交叉的在我们设计的负权那里是小的,所以就是最佳,也就是不可能有交叉的。保证最小的权值,所连的边一定是可以不相交的.
这样分析清楚了之后,就只要直接套用KM就OK了!
代码如下:
#include<cstdio>#include<cstring>#include<algorithm>#include<iostream>#include<cmath>#define N 110using namespace std;typedef long long ll;const double inf=1e40;const double eps=1e-6;double s[N][N],slack[N]; //s[i][j]存相应的 集合A点i到集合B点j的距离double lx[N],ly[N];int mat[N],n; //用来保存 每个点相应的 最佳匹配的匹配点bool vx[N],vy[N];bool dfs(int u){ vx[u]=1; for(int i=1; i<=n; i++) { if(!vy[i]) { double t=lx[u]+ly[i]-s[u][i]; if(fabs(t)<eps) { vy[i]=1; if(mat[i]==-1||dfs(mat[i])) { mat[i]=u; return 1; } } else slack[i]=min(slack[i],t); } } return 0;}void KM(){ memset(mat,-1,sizeof(mat)); memset(ly,0,sizeof(ly)); for(int i=1; i<=n; i++) { lx[i]=-inf; for(int j=1; j<=n; j++) lx[i]=max(lx[i],s[i][j]); //负数取max 等价于 正数取min lx[i]用于存放 从集合A中的i点 到集合B 的最长路径 } for(int i=1; i<=n; i++) { for(int j=1; j<=n; j++)slack[j]=inf; while(1) { memset(vx,0,sizeof(vx)); memset(vy,0,sizeof(vy)); if(dfs(i))break; double d=inf; for(int j=1; j<=n; j++) if(!vy[j])d=min(d,slack[j]); for(int j=1; j<=n; j++) if(vx[j])lx[j]-=d; for(int j=1; j<=n; j++) if(vy[j])ly[j]+=d; } } for(int i=1; i<=n; i++) printf("%d\n",mat[i]);}double bx[N],by[N],wx[N],wy[N]; // 存相应的点的位置double dis(int i,int j) //计算 点之间的距离{ return sqrt((wx[i]-bx[j])*(wx[i]-bx[j])+(wy[i]-by[j])*(wy[i]-by[j]));}int main(){ int flag=0; while(cin>>n) { for(int i=1; i<=n; i++)cin>>bx[i]>>by[i]; for(int i=1; i<=n; i++)cin>>wx[i]>>wy[i]; for(int i=1; i<=n; i++) { for(int j=1; j<=n; j++) { s[i][j]=-dis(i,j); //因为是求 权值和最大的完美匹配 因此在进行权值计算的时候 对每个权值取负 只这样计算出来的最大值 对应的就是正值的最小值 //printf("%d %d %f\n",i,j,s[i][j]); } //printf("\n"); } if(flag)printf("\n"); KM(); flag=1; } return 0;}
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