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Edmonds-Karp

Edmonds-Karp

作者: laochonger | 来源:发表于2018-04-20 14:31 被阅读0次

    算法思想:从零流开始不断增加流量,保持每次都满足容量限制,斜对称性,和容量平衡

    具体来说就是从残存网路中用bfs每次找到一条路(即a[t]>0)后减去这条路上的最小残余容量,一直重复,直到找不到新的路(a[t]在这一次操作后仍为0)。

    这里有个问题,反向弧的作用是?
    实际上,反向弧的存在相当于给了流一次反悔的机会当反向弧的流小于0事,相当于多了一(几)条路,当上一路径的最大流占满了这一次的流的路径时,便沿着反向弧走回去,最终产生的效果相当于上一路径一开始就智能地分流了。


    Edmonds-Karp
    struct Edge{   //Edge结构体 
        int from, to, cap, flow;//from为出点,to为入点,cap为容量,flow为流量 
        Edge(int u, int v, int c, int f):from(u),to(v),cap(c),flow(f){}//为了方便赋值入队 
    };
    
    struct EdmondsKarp{
        int n,m;//n个点,m条初始边 
        vector<Edge>edges;//边数的两倍 
        vector<int>G[maxn];//邻接表,G[i][j]表示结点i的第j条边在e数组中的序号 
        int a[maxn];//当起点到i的可改进量(一条路一条路搜索) 
        int p[maxn];//最短路树上的入弧编号,用来bfs后的路的搜索/输出 
        
        void init(int n){//init 
            for(int i = 0; i < n; i++) G[i].clear();
            edges.clear();
        }
        void AddEdges(int from, int to, int cap){
            edges.push_back(Edge(from, to ,cap, 0));//出 
            edges.push_back(Edge(to, from, 0 , 0));//回 
            m = edges.size();//大小(一直累计) 
            G[from].push_back(m-2);//编号 0 ,2 ,4 ,。。。,2n-2 
            G[to].push_back(m-1);//编号 1, 3, 5, 。。。2n-1 
        }
        
        int Maxflow(int s, int t){
            int flow;//用来记录流,以便于输出最大流 
            for( ; ; ){
                memset(a, 0, sizeof(a));//重新找一条路时应该被清零 
                queue<int>Q;//队列,用于bfs,自动重置 
                Q.push(s);//起点入队 
                a[s] = INF;//设置起点到起点的可改进量为INF,以便于后续min的更新 
                while(!Q.empty()){//遍历,直到队列为空或者到终点一条未被找到的路被找到 
                    int x = Q.front();  Q.pop();//常规操作 
                    for(int i = 0; i < G[x].size(); i++){//遍历 
                        Edge& e = edges[G[x][i]];//直接引用 
                        if(!a[e.to] && e.cap > e.flow){//下一点没被找到过并且满足容量大于流 这里无所谓正向弧和反向弧的问题,因为需要反向弧容量为0,可以反悔时流量为负
                            p[e.to] = G[x][i];//记录下一点序号,以便于用edges[p[u]].from查出前一点 
                            a[e.to] = min(a[x], e.cap - e.flow);//更新改进量 
                            Q.push(e.to);//bfs常规 
                        }
                    }
                    if(a[t]) break;
                }
                if(!a[t]) break;
                for(int u = t; u != s; u = edges[p[u]].from){
                    edges[p[u]].flow += a[t];
                    edges[p[u]^1].flow -= a[t];
                }
                flow += a[t];
            }
            return flow;
        }
    };
    

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