最小费用-最大流---hdu1533
来源:互联网 发布:第三方软件测试 费用 编辑:程序博客网 时间:2024/05/20 20:44
第一次做最小费用的题,看了大神贴的代码明白了这其实是 最短路+最大流(spfa+dinic或EK)解释一下别人的思想:
比如这道题,可以先设置一个超源点0,和一个超汇点t(n+m+1)。 然后人mcase可以设置为 1–mcase,房子设置为mcase+1–mcase+hcase。 所以可以构成一个图:
s到所有人的权值为0,容量为1. mcase到房子hcase的权值就是 他们之间的距离*1, hcase到汇点t的权值也是0.
所以我们只需要利用spfa 找到一条s—–t的最短路(这意味着费用最小),然后用 增广路径(dinic或E_k)扩增一波,费用+=最小残量。 然后找另外一条最短路(增广路径) ,若没有了,结束。
思想其实并不复杂,但是可能代码会略长:
/***************************************************算法测试:HDU1533,ZOJ2404,POJ2195(Going Home);题意:在一个网络地图上,有n个小人和n栋房子;在每个单位时间内,每个人可以往水平方向或垂直方向移动一步,走到相邻的方格中;对于每个小人,走一步需支付一美元,直到他走入房子里,且每栋房子只能容纳一个人;求让n个小人移动到n个不同的房子,求需要支付的最小费用;****************************************************/#include<iostream>#include<cstring>#include<cstdlib>#include<cstdio>#include<climits>#include<algorithm>#include<queue>using namespace std;int n,m; const int N=250;const int M=10000;const int MAX=0xffffff;char coord[N][N];//坐标集int pre[M];//存储前驱顶点int dist[M];//存储到源点s的距离int inq[M];//每个顶点是否在队列中的标志int min_c_f;//记录增广路径中的残留容量int vertex;//顶点数int sum;//保存最小费用struct element //即 边{ int c; //容量 int f; //流 int c_f; //残留容量 int v; //价值(权值)} G[N][N]; //这里可以用vector来改,以免N过大struct man{//记录小矮人的坐标 int x,y;} man[N];struct house{//记录房子的坐标 int x,y;} house[N];void init() { sum=0; //总费用 int mcase,hcase;//记录有多少个小矮人和房子 mcase=hcase=0; for(int i=1; i<=m; i++){ for(int j=1; j<=n; j++){ cin>>coord[i][j]; if(coord[i][j]=='m'){ //记录小矮人的坐标 mcase++; man[mcase].x=i; man[mcase].y=j; } if(coord[i][j]=='H'){ //记录房子的坐标 hcase++; house[hcase].x=i; house[hcase].y=j; } } } vertex=mcase+hcase+1;//加入超源点0和超汇点,注意要+1,即抽象成网络流的结构 for(int u=0; u<=vertex; u++){ //初始流为0 ,所有可能的边都处理到 for(int v=0; v<=vertex; v++){ G[u][v].c=G[v][u].c=0; G[u][v].c_f=G[v][u].c_f=0; G[u][v].f=G[v][u].f=0; G[u][v].v=G[v][u].v=MAX; } } for(int i=1; i<=mcase; i++){ // 这里面的c_f---本来容量就只有1,若有通过所以残量就是0 G[0][i].v=0; //从超源点到各个小矮人之间的权值取为0 G[0][i].c=G[0][i].c_f=1; //从超源点到各个小矮人之间的容量取为1,不用多解释吧, for(int j=1; j<=hcase; j++){ int w=abs(house[j].x-man[i].x)+abs(house[j].y-man[i].y);//计算小矮人到每一个房子之间的距离 G[i][mcase+j].v=w*1;//将距离赋给对应的权值,注意房子的下标为mcase+j~!!前面分析过的 G[i][mcase+j].c=1; //容量取为1,每一个i只是对应一个人 G[i][mcase+j].c_f=G[i][mcase+j].c;// G[mcase+j][vertex].v=0;//将从各个房子到超汇点之间的权值取为0,注意房子的下标为mcase+j G[mcase+j][vertex].c=G[mcase+j][vertex].c_f=1;//房子到汇点容量也为1,注意房子的下标为mcase+j } }}void SPFA(int s)//求最短路径的SPFA算法{ queue<int> Q; int u; for(int i=0; i<=vertex; i++)//初始化 { dist[i]=MAX; pre[i]=-1; inq[i]=0; } dist[s]=0; Q.push(s); inq[s] = 1; while(!Q.empty()) { u=Q.front(); Q.pop(); inq[u]=0; for(int i=0; i<=vertex; i++){ //扫描所有的点--更新u的邻接点的dist[], pre[], inq[] int v=i; if(G[u][v].c_f==0) // 表示(u,v)没有边,因为之前初始化的是0. continue; if(G[u][v].v==MAX) // MAX是初始化的值,汇点,源点的dist,maces到hcase都有v的改变 G[u][v].v=-G[v][u].v; if(dist[v]>dist[u]+G[u][v].v){ //松弛操作 dist[v]=dist[u]+G[u][v].v; pre[v]=u; if(inq[v]==0){ Q.push(v); inq[v]=1; } } } }}void ford_fulkerson(int s,int t){ SPFA(s); while(pre[t]!=-1) //pre为-1表示没有找到从s到t的增广路径 { sum+=dist[t];//将这一条最短路径的值加进sum min_c_f=MAX; int u=pre[t], v=t;//计算增广路径上的残留容量 while(u!=-1){ if(min_c_f > G[u][v].c_f) min_c_f=G[u][v].c_f; //对于这个题来讲,残量只可能为1 - - v=u; u=pre[v]; } u=pre[t], v=t; while(u!=-1){ G[u][v].f+=min_c_f; //修改流 G[v][u].f=-G[u][v].f; //就当成是反向的边即可理解 G[u][v].c_f-=min_c_f ; //修改残留容量 G[v][u].c_f=G[v][u].c-G[v][u].f; v=u; u=pre[v]; } SPFA(s); //直到再也找不到路径了 }}int main(){ //freopen("1.txt","r",stdin); while(cin>>m>>n,m||n) { init(); ford_fulkerson(0,vertex);//计算从超源点0到超汇点vertex之间的最小费用最大流 cout<<sum<<endl; } return 0;}
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