最小点权覆盖集&最大点权独立集

最小点权覆盖集

二分图最小点权覆盖集解决的是这样一个问题：

在二分图中，对于每条边，两个端点至少选一个，求所选取的点最小权值和。

方法：

1、先对图二分染色，对于每条边两端点的颜色不同

2、然后建立源点S，向其中一种颜色的点连一条容量为该点权值的边

3、建立汇点T，由另一种颜色的点向T连一条容量为该点权值的边

4、对于二分图中原有的边，改为由与S相连的点连向与T相连的点的一条容量为INF的边

跑一遍最大流，其结果就是最小点权和。

原理：

实际为最小割。建好图后，对整张图求最小割，那么不可能割INF的边，所以每对点中连向源汇点边权最小的边被割断，整体来看，就是对于任意一对端点，都选了一个较小权值，得到我们要的结果。

最大点权独立集

与最小点权覆盖集相似：

在二分图中，对于每条边，两个端点至多选一条边，求所选取的点的最大权值和。

方法：

先求一次最小点权覆盖集，再用总权值减去它，就得到了最大点权独立集。

原理：

在最小点权独立集中，是每对点至少选择了一个的最小方案，反过来，就是每对点至多选择了一个的最大方案。

洛谷P2274 方格取数问题

方格取数问题就是很经典的最大点权独立集问题：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<queue>
#include<algorithm>
#define LL long long int
using namespace std;
const int maxn=100005,maxm=10000005,INF=2000000000;

inline int read(){
	int out=0,flag=1;char c=getchar();
	while(c<48||c>57) {if(c=='-') flag=-1;c=getchar();}
	while(c>=48&&c<=57) {out=out*10+c-48;c=getchar();}
	return out*flag;
}

int head[maxn],nedge=0;
struct EDGE{
	int to,f,next;
}edge[maxm];

inline void build(int a,int b,int w){
	edge[nedge]=(EDGE){b,w,head[a]};
	head[a]=nedge++;
	edge[nedge]=(EDGE){a,0,head[b]};
	head[b]=nedge++;
}

int color[105][105],N,M,S,T,X[4]={0,0,-1,1},Y[4]={1,-1,0,0};

bool vis[maxn];
int d[maxn],cur[maxn];

bool bfs(){
	fill(vis,vis+maxn,false);
	queue<int> q;
	q.push(S);
	vis[S]=true;
	d[S]=0;
	int u,to;
	while(!q.empty()){
		u=q.front();
		q.pop();
		for(int k=head[u];k!=-1;k=edge[k].next)
			if(!vis[to=edge[k].to]&&edge[k].f){
				d[to]=d[u]+1;
				vis[to]=true;
				q.push(to);
			}
	}
	return vis[T];
}

int dfs(int u,int minf){
	if(u==T||!minf) return minf;
	int flow=0,f,to;
	if(cur[u]==-2) cur[u]=head[u];
	for(int& k=cur[u];k!=-1;k=edge[k].next)
		if(d[to=edge[k].to]==d[u]+1&&(f=dfs(to,min(edge[k].f,minf)))){
			edge[k].f-=f;
			edge[k^1].f+=f;
			flow+=f;
			minf-=f;
			if(!minf) break;
		}
	return flow;
}


int maxflow(){
	int flow=0;
	while(bfs()){
		fill(cur,cur+maxn,-2);
		flow+=dfs(S,INF);
	}
	return flow;
}

int main()
{
	fill(head,head+maxn,-1);
	N=read();
	M=read();
	S=0;
	T=N*M+1;
	color[0][0]=1;
	int x;
	LL tot=0;
	for(int i=1;i<=N;i++)
		for(int j=1;j<=M;j++){
			if((i%2&&j%2)||(i%2==0&&j%2==0)) color[i][j]=1;
			else color[i][j]=0;
		}
	for(int i=1;i<=N;i++)
		for(int j=1;j<=M;j++){
			x=read();
			tot+=x;
			if(color[i][j]) build(M*(i-1)+j,T,x);
			else{
				build(S,M*(i-1)+j,x);
				for(int k=0;k<4;k++){
					int nx=i+X[k],ny=j+Y[k];
					if(nx>0&&ny>0&&nx<=N&&ny<=M) build(M*(i-1)+j,M*(nx-1)+ny,INF);
				}
			}
		}
	cout<<tot-maxflow()<<endl;
	return 0;
}