有上下界的网络流 loj115 loj116 loj 117
参考文章
无源汇有上下界的可行流
有源汇有上下界的最大流
有源汇有上下界的最小流
无源汇有上下界可行流
以 loj115 为例。
剥离出必要边与自由边。
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>
using namespace std;
int n, m, ss, tt, hea[205], uu, vv, ww, xx, cnt, tot, maxFlow, lev[205];
const int oo=0x3f3f3f3f;
queue<int> d;
struct Edge{
int too, nxt, val, lim;
}edge[100005];
void add_edge(int fro, int too, int val, int lim){
edge[cnt].nxt = hea[fro];
edge[cnt].too = too;
edge[cnt].lim = lim;
edge[cnt].val = val;
hea[fro] = cnt++;
}
void addEdge(int fro, int too, int val, int lim){
add_edge(fro, too, val, lim);
add_edge(too, fro, 0, lim);
}
bool bfs(){
memset(lev, 0, sizeof(lev));
lev[ss] = 1;
d.push(ss);
while(!d.empty()){
int x=d.front();
d.pop();
for(int i=hea[x]; i!=-1; i=edge[i].nxt){
int t=edge[i].too;
if(!lev[t] && edge[i].val>0){
lev[t] = lev[x] + 1;
d.push(t);
}
}
}
return lev[tt]!=0;
}
int dfs(int x, int lim){
if(x==tt) return lim;
int addFlow=0;
for(int i=hea[x]; i!=-1 && addFlow<lim; i=edge[i].nxt){
int t=edge[i].too;
if(lev[t]==lev[x]+1 && edge[i].val>0){
int tmp=dfs(t, min(lim-addFlow, edge[i].val));
edge[i].val -= tmp;
edge[i^1].val += tmp;
addFlow += tmp;
}
}
return addFlow;
}
void dinic(){
while(bfs()) maxFlow += dfs(ss, oo);
}
int main(){
memset(hea, -1, sizeof(hea));
cin>>n>>m;
ss = 0; tt = n + 1;
for(int i=1; i<=m; i++){
scanf("%d %d %d %d", &uu, &vv, &ww, &xx);
addEdge(uu, vv, xx-ww, ww);
addEdge(ss, vv, ww, ww);
addEdge(uu, tt, ww, ww);//有一种优化是统计每个点流入下界与流出下界的差,然后根据差的正负决定是连ss还是tt
tot += ww;
}
dinic();
if(maxFlow<tot) printf("NO\n");
else{
printf("YES\n");
for(int i=0; i<cnt; i+=6)
printf("%d\n", edge[i].lim+edge[i^1].val);
}
return 0;
}
有源汇有上下界最大流
以 loj116 为例。
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>
using namespace std;
struct Edge{
int too, nxt, val, lim;
}edge[60005];
int n, m, ss, tt, sss, ttt, hea[255], cnt, lev[255], uu, vv, ww, xx;
int maxFlow, tot;
const int oo=0x3f3f3f3f;
queue<int> d;
void add_edge(int fro, int too, int val, int lim){
edge[cnt].nxt = hea[fro];
edge[cnt].too = too;
edge[cnt].val = val;
edge[cnt].lim = lim;
hea[fro] = cnt++;
}
void addEdge(int fro, int too, int val, int lim){
add_edge(fro, too, val-lim, lim);
add_edge(too, fro, 0, lim);
add_edge(sss, too, lim, lim);
add_edge(too, sss, 0, lim);
add_edge(fro, ttt, lim, lim);
add_edge(ttt, fro, 0, lim);
}
bool bfs(int fro, int too){
memset(lev, 0, sizeof(lev));
lev[fro] = 1;
d.push(fro);
while(!d.empty()){
int x=d.front();
d.pop();
for(int i=hea[x]; i!=-1; i=edge[i].nxt){
int t=edge[i].too;
if(!lev[t] && edge[i].val>0){
lev[t] = lev[x] + 1;
d.push(t);
}
}
}
return lev[too]!=0;
}
int dfs(int fro, int too, int lim){
if(fro==too) return lim;
int addFlow=0;
for(int i=hea[fro]; i!=-1 && addFlow<lim; i=edge[i].nxt){
int t=edge[i].too;
if(lev[t]==lev[fro]+1 && edge[i].val>0){
int tmp=dfs(t, too, min(lim-addFlow, edge[i].val));
edge[i].val -= tmp;
edge[i^1].val += tmp;
addFlow += tmp;
}
}
return addFlow;
}
void dinic(int fro, int too){
maxFlow = 0;
while(bfs(fro, too)) maxFlow += dfs(fro, too, oo);
}
int main(){
cin>>n>>m>>ss>>tt;
memset(hea, -1, sizeof(hea));
sss = 0; ttt = n + 1;
for(int i=1; i<=m; i++){
scanf("%d %d %d %d", &uu, &vv, &ww, &xx);
addEdge(uu, vv, xx, ww);
tot += ww;
}
addEdge(tt, ss, oo, 0);
dinic(sss, ttt);
if(maxFlow<tot) printf("please go home to sleep\n");
else{
dinic(ss, tt);
cout<<maxFlow<<endl;
}
return 0;
}
有源汇有上下界最小流
以 loj117 为例
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cstdio>
#include <queue>
using namespace std;
typedef long long ll;
int uu, vv, n, m, ss, tt, sss, ttt, hea[50105], cnt, lev[50105], cur[50105];
ll du[50105], ww, xx, tot, minFlow;
const ll oo=0x3f3f3f3f3f3f3f3f;
queue<int> d;
struct Edge{
int too, nxt;
ll val;
}edge[400005];
void add_edge(int fro, int too, ll val){
edge[cnt].nxt = hea[fro];
edge[cnt].too = too;
edge[cnt].val = val;
hea[fro] = cnt++;
}
void addEdge(int fro, int too, ll val){
add_edge(fro, too, val);
add_edge(too, fro, 0);
}
bool bfs(){
memset(lev, 0, sizeof(lev));
lev[sss] = 1;
d.push(sss);
while(!d.empty()){
int x=d.front();
d.pop();
for(int i=hea[x]; i!=-1; i=edge[i].nxt){
int t=edge[i].too;
if(!lev[t] && edge[i].val>0){
lev[t] = lev[x] + 1;
d.push(t);
}
}
}
return lev[ttt]!=0;
}
ll dfs(int x, ll lim){
if(x==ttt) return lim;
ll addFlow=0;
for(int &i=cur[x]; i!=-1; i=edge[i].nxt){
int t=edge[i].too;
if(lev[t]==lev[x]+1 && edge[i].val>0){
ll tmp=dfs(t, min(lim-addFlow, edge[i].val));
edge[i].val -= tmp;
edge[i^1].val += tmp;
addFlow += tmp;
if(addFlow==lim) break;//注意,当前弧优化的addFlow的限制一定要在这里写。
}
}
return addFlow;
}
void dinic(){
while(bfs()){
for(int i=sss; i<=ttt; i++) cur[i] = hea[i];
minFlow += dfs(sss, oo);
}
}
int main(){
memset(hea, -1, sizeof(hea));
cin>>n>>m>>ss>>tt;
sss = 0; ttt = n + 1;
for(int i=1; i<=m; i++){
scanf("%d %d %lld %lld", &uu, &vv, &ww, &xx);
addEdge(uu, vv, xx-ww);
du[uu] -= ww;
du[vv] += ww;
}
for(int i=1; i<=n; i++){
if(du[i]>0) tot += du[i], addEdge(sss, i, du[i]);
else if(du[i]<0) addEdge(i, ttt, -du[i]);
}
dinic();
addEdge(tt, ss, oo);
dinic();
if(minFlow<tot) printf("please go home to sleep\n");
else printf("%lld\n", edge[cnt-1].val);
return 0;
}
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