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  • poj2125Destroying The Graph(最小割+输出方案)

    题目请戳这里

    题目大意:给一张有向图,现在要选择一些点,删掉图中的所有边。具体操作为:选择点i,可以选择删除从i出发的所有有向边或者进入i的所有有向边,分别有个代价ini和outi,求最小的代价删掉所有边。并输出删除方案。

    题目分析:最小割。因为每次删除的是一个点的所有入边或者所有出边。那么就很明显了,拆点,将i拆成i和I+n2个点,分别表示第i个点的入度点和出度点。源点到每个i连边,表示从i点的出边,边权为outi,i+n表示第i个点的入度点,那么i+n-->汇点建边,边权为ini,对于每对给定的有向边i->j,建边i->j + n,边权为无穷大。原理其实和这题是十分类似的。因为要求一个最小割,要保证源点和汇点被分在2个集合中,i->j + n边权无穷大后,保证割边集不可能包含i->j + n这类边,那么割边集只能包含s->i和j + n->t,这样就保证求出的最小割将源点和汇点分开。建好图跑一遍最大流即可。

    不过这题还要给一个最小割的方案,输出割点。搞了好久。。。

    其实也不是很复杂,对求完最大流的残余网络进行一次dfs即可。从源点开始dfs,只对边权残余容量为0的边遍历。所有遍历到的点标记上。然后检查1-2n的所有点,分2类:

    1:i<=n的点,根据前面建图可知,这类点是表示第i个点的出边的,如果从源点无法通过残余容量为0的边遍历到,那么说明这个点的出边是属于割集的,即所求点。反之,对于能遍历到的点,肯定不是割点。

    2:i>n的点,这类点是表示第i个点的入边,如果被遍历到了,肯定是属于割点的。为什么呢,因为从源点开始遍历,肯定要先通过1-n的点到达n+1~n + n的点,假设到达了i+n这个点,并且假设是从j到达i+n的点的,前面已经说了,j肯定不属于割点,那么j的出边肯定就没有删除,要求要删掉所有的边,既然从j不能删掉从j出发的边,那么只能删掉j所到达的边的入边了。既然能从j->i+n,那么j->i肯定右边,相对i来说,这是条入边,i一定要属于割点才能保证删掉所有的边。

    详情请见代码:

    #include <iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    const int N = 105;
    const int M = 10005;
    const int inf = 0x3f3f3f3f;
    
    int m,n,num;
    struct node
    {
        int to,c,f,next,pre;
    }arc[M];
    int head[N],que[N],sta[N],cnt[N],dis[N],rpath[N];
    bool flag[N][N];
    void build(int s,int e,int cap)
    {
        arc[num].to = e;
        arc[num].c = cap;
        arc[num].f = 0;
        arc[num].next = head[s];
        head[s] = num ++;
        arc[num - 1].pre = num;
        arc[num].pre = num - 1;
        arc[num].to = s;
        arc[num].c = arc[num].f = 0;
        arc[num].next = head[e];
        head[e] = num ++;
    }
    void init()
    {
        memset(head,-1,sizeof(head));
        memset(flag,false,sizeof(flag));
        num = 0;
        int i,a,b,d;
        scanf("%d",&m);
        for(i = 1;i <= n;i ++)
        {
            scanf("%d",&d);
            build(i + n,n + n + 1,d);
        }
        for(i = 1;i <= n;i ++)
        {
            scanf("%d",&d);
            build(0,i,d);
        }
        while(m --)
        {
            scanf("%d%d",&a,&b);
            if(flag[a][b + n])
                continue;
            flag[a][b + n] = true;
            build(a,b + n,inf);
        }
    }
    void re_Bfs()
    {
        int i,front,rear;
        for(i = 0;i <= n + n + 1;i ++)
        {
            dis[i] = n + n + 2;
            cnt[i] = 0;
        }
        front = rear = 0;
        dis[n + n + 1] = 0;
        cnt[0] = 1;
        que[rear ++] = n + n + 1;
        while(front != rear)
        {
            int u = que[front ++];
            for(i = head[u];i != -1;i = arc[i].next)
            {
                if(arc[arc[i].pre].c == 0 || dis[arc[i].to] < n + n + 2)
                    continue;
                dis[arc[i].to] = dis[u] + 1;
                cnt[dis[arc[i].to]] ++;
                que[rear ++] = arc[i].to;
            }
        }
    }
    void dfs(int u)
    {
        if(cnt[u])
            return;
        cnt[u] = 1;
        for(int i = head[u];i != -1;i = arc[i].next)
            if(arc[i].c > 0 && cnt[arc[i].to] == 0)
                dfs(arc[i].to);
    }
    void show(int maxflow)
    {
        memset(cnt,0,sizeof(cnt));
        dfs(0);
        int i,rear = 0;
        for(i = 1;i <= n;i ++)
        {
            if(cnt[i] == 0)
                que[rear ++] = i;
            if(cnt[i + n])
                que[rear ++] = i + n;
        }
        printf("%d
    ",rear);
        for(i = 0;i < rear;i ++)
        {
            if(que[i] <= n)
                printf("%d -
    ",que[i]);
            else
                printf("%d +
    ",que[i] - n);
        }
    }
    void ISAP()
    {
        re_Bfs();
        int i,u,maxflow = 0;
        for(i = 0;i <= n + n + 1;i ++)
            sta[i] = head[i];
        u = 0;
        while(dis[0] < n + n + 2)
        {
            if(u == n + n + 1)
            {
                int curflow = inf;
                for(i = 0;i != n + n + 1;i = arc[sta[i]].to)
                    curflow = min(curflow,arc[sta[i]].c);
                for(i = 0;i != n + n + 1;i = arc[sta[i]].to)
                {
                    arc[sta[i]].c -= curflow;
                    arc[sta[i]].f += curflow;
                    arc[arc[sta[i]].pre].c += curflow;
                    arc[arc[sta[i]].pre].f -= curflow;
                }
                maxflow += curflow;
                u = 0;
            }
            for(i = sta[u];i != -1;i = arc[i].next)
                if(arc[i].c > 0 && dis[u] == dis[arc[i].to] + 1)
                    break;
            if(i != -1)
            {
                sta[u] = i;
                rpath[arc[i].to] = arc[i].pre;
                u = arc[i].to;
            }
            else
            {
                if((-- cnt[dis[u]]) == 0)
                    break;
                int Min = n + n + 2;
                sta[u] = head[u];
                for(i = sta[u];i != -1;i = arc[i].next)
                    if(arc[i].c > 0)
                        Min = min(Min,dis[arc[i].to]);
                dis[u] = Min + 1;
                cnt[dis[u]] ++;
                if(u != 0)
                    u = arc[rpath[u]].to;
            }
        }
        printf("%d
    ",maxflow);
        show(maxflow);
    }
    int main()
    {
        while(scanf("%d",&n) != EOF)
        {
            init();
            ISAP();
        }
        return 0;
    }
    //1380K	63MS
    /*
    3 6
    1 2 3
    4 2 1
    1 2
    1 1
    3 2
    1 2
    3 1
    2 3
    
    3 5
    1 2 3
    4 2 1
    1 2
    3 2
    1 2
    3 1
    2 3
    */


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