【拆点费用流】【HDU1853】【 Cyclic Tour】
题意:
有N个城市,M条单向路,Tom想环游全部城市,每次至少环游2个城市,每个城市只能被环游一次。由于每条单向路都有长度,要求游遍全部城市的最小长度。
// 给定一个有向图,必须用若干个环来覆盖整个图,要求这些覆盖的环的权值最小。
思路:
原图每个点 u 拆为 u 和 u' ,从源点引容量为 1 费用为 0 的边到 u ,从 u' 引相同性质的边到汇点,若原图中存在 (u, v) ,则从 u 引容量为 1 费用为 c(u, v) 的边到 v' 。
这里源模拟的是出度,汇模拟的是入度,又每个点的出度等于入度等于 1 ,那么如果最大流不等于顶点数 n ,则无解;否则,答案就是最小费用。
也可以用二分图的思想
对于满足条件的环,每个点的入度和出度均为1,我们可以把每个点拆成入点和出点,那么也就是说一个入点对应一个出点,一个出点对应一个入点。那么这个问题就变成了一个最佳匹配问题。
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <cstring>
#include <ctime>
#include <algorithm>
#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>
#include <queue>
#define oo 0x13131313
using namespace std;
const int MAXN=300;
const int MAXM=300000;
const int INF=0x3f3f3f3f;
struct Edge
{
int to,next,cap,flow,cost;
void get(int a,int b,int c,int d)
{
to=a,cap=b,cost=c;next=d;flow=0;
}
}edge[MAXM];
int head[MAXN],tol;
int pre[MAXN],dis[MAXN];
bool vis[MAXN];
int N;
void init(int n)
{
N=n;
tol=0;
memset(head,-1,sizeof(head));
}
void addedge(int u,int v,int cap,int cost)
{
edge[tol].get(v,cap,cost,head[u]);head[u]=tol++;
edge[tol].get(u,0,-cost,head[v]);head[v]=tol++;
}
bool spfa(int s,int t)
{
queue<int>q;
for(int i=0;i<N;i++)
{
dis[i]=INF;
vis[i]=false;
pre[i]=-1;
}
dis[s]=0;
vis[s]=true;
q.push(s);
while(!q.empty())
{
int u=q.front();
q.pop();
vis[u]=false;
for(int i= head[u];i!=-1;i=edge[i].next)
{
int v=edge[i].to;
if(edge[i].cap>edge[i].flow&&
dis[v]>dis[u]+edge[i].cost )
{
dis[v]=dis[u]+edge[i].cost;
pre[v]=i;
if(!vis[v])
{
vis[v]=true;
q.push(v);
}
}
}
}
if(pre[t]==-1) return false;
else return true;
}
int minCostMaxflow(int s,int t,int &cost)
{
int flow=0;
cost = 0;
while(spfa(s,t))
{
int Min=INF;
for(int i=pre[t];i!=-1;i=pre[edge[i^1].to])
{
if(Min >edge[i].cap-edge[i].flow)
Min=edge[i].cap-edge[i].flow;
}
for(int i=pre[t];i!=-1;i=pre[edge[i^1].to])
{
edge[i].flow+=Min;
edge[i^1].flow-=Min;
cost+=edge[i].cost*Min;
}
flow+=Min;
}
return flow;
}
int NN,MM;
void input()
{
int a,b,c;
for(int i=1;i<=MM;i++)
{
scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
addedge(a,b+NN,1,c);
}
}
void solve()
{
int s=NN*2+1,t=NN*2+2,k,ANS;
for(int i=1;i<=NN;i++)
{
addedge(s,i,1,0);
addedge(i+NN,t,1,0);
}
k=minCostMaxflow(s,t,ANS);
if(k==NN) printf("%d\n",ANS);
else printf("-1\n");
}
void File()
{
freopen("a.in","r",stdin);
freopen("a.out","w",stdout);
}
int main()
{
// File();
while(cin>>NN>>MM)
{
init(MAXN);
input();
solve();
}
return 0;
}
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