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ZOJ 2587 最小割的唯一性

2014年02月09日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2857字 ⁄ 字号 评论关闭

题意还行,就是问最小割是不是唯一的。

假设源点为s,汇点为t,最小割将点集分为两个点集S,T

那么S的一种情况就是,从源点出发,dfs残留网络,沿着不满流的边走,能走到的所有点都属于S,全集减去S即为T。

T的一种情况是,如果一个点沿着一些不满流的边能到达汇点,那么该点属于T。

而本题要求的是唯一性,观察网络有这样一个特性,一个点如果既不能由S沿着不满流的边到达,也不能沿着一些不满流的边到达T,那么该点既可以属于S,也可属于T,那么最小割不是唯一的。

为什么呢? 如果一个点v不能由S沿着不满流的边到达,必然是S到v的所有边都满流,同样如果v沿着不满流的边到不了T,v到T的所有边也都是满流,并且,S到v的流量等于v到T的流量,否则两边流量不对等会导致不满流的边出现,此时既然流量相等,那么v属于S或者T都是可以的,也就是说最小割不唯一

这里搜索要搜两次,一次是从源点出发,另一次是从汇点出发搜索逆图

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <string>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <queue>
#include <map>
#include <set>
#define eps 1e-5
#define MAXN 1111
#define MAXM 55555
#define INF 10000007
using namespace std;
struct node
{
    int u, v;    // vtex
    int c;    // cacity
    int f;   // current f in this arc
    int next, r;
} edge[MAXM];
int dist[MAXN], nm[MAXN], src, des, n;
int head[MAXN], e;
void add(int x, int y, int c)
{
    edge[e].u = x;
    edge[e].v = y;
    edge[e].c = c;
    edge[e].f = 0;
    edge[e].r = e + 1;
    edge[e].next = head[x];
    head[x] = e++;
    edge[e].u = y;
    edge[e].v = x;
    edge[e].c = 0;
    edge[e].f = 0;
    edge[e].r = e - 1;
    edge[e].next = head[y];
    head[y] = e++;
}
void rev_BFS()
{
    int Q[MAXN], h = 0, t = 0;
    for(int i = 1; i <= n; ++i)
    {
        dist[i] = MAXN;
        nm[i] = 0;
    }
    Q[t++] = des;
    dist[des] = 0;
    nm[0] = 1;
    while(h != t)
    {
        int v = Q[h++];
        for(int i = head[v]; i != -1; i = edge[i].next)
        {
            if(edge[edge[i].r].c == 0 || dist[edge[i].v] < MAXN)continue;
            dist[edge[i].v] = dist[v] + 1;
            ++nm[dist[edge[i].v]];
            Q[t++] = edge[i].v;
        }
    }
}
void init()
{
    e = 0;
    memset(head, -1, sizeof(head));
}
int maxflow()
{
    rev_BFS();
    int u;
    int total = 0;
    int cur[MAXN], rpath[MAXN];
    for(int i = 1; i <= n; ++i)cur[i] = head[i];
    u = src;
    while(dist[src] < n)
    {
        if(u == des)     // find an augmenting path
        {
            int tf = INF;
            for(int i = src; i != des; i = edge[cur[i]].v)
                tf = min(tf, edge[cur[i]].c);
            for(int i = src; i != des; i = edge[cur[i]].v)
            {
                edge[cur[i]].c -= tf;
                edge[edge[cur[i]].r].c += tf;
                edge[cur[i]].f += tf;
                edge[edge[cur[i]].r].f -= tf;
            }
            total += tf;
            u = src;
        }
        int i;
        for(i = cur[u]; i != -1; i = edge[i].next)
            if(edge[i].c > 0 && dist[u] == dist[edge[i].v] + 1)break;
        if(i != -1)     // find an admissible arc, then Advance
        {
            cur[u] = i;
            rpath[edge[i].v] = edge[i].r;
            u = edge[i].v;
        }
        else        // no admissible arc, then relabel this vtex
        {
            if(0 == (--nm[dist[u]]))break;    // GAP cut, Important!
            cur[u] = head[u];
            int mindist = n;
            for(int j = head[u]; j != -1; j = edge[j].next)
                if(edge[j].c > 0)mindist = min(mindist, dist[edge[j].v]);
            dist[u] = mindist + 1;
            ++nm[dist[u]];
            if(u != src)
                u = edge[rpath[u]].v;    // Backtrack
        }
    }
    return total;
}
int nt, m;
int vis[MAXN];
vector<int>g[MAXN];
void dfs1(int u)
{
    vis[u] = 1;
    for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next)
        if(!vis[edge[i].v] && edge[i].c)
            dfs1(edge[i].v);
}
void dfs2(int u)
{
    vis[u] = 1;
    int size = g[u].size();
    for(int i = 0; i < size; i++)
        if(!vis[g[u][i]]) dfs2(g[u][i]);
}
int main()
{
    int u, v, w;
    while(scanf("%d%d%d%d", &nt, &m, &src, &des) != EOF)
    {
        init();
        if(nt == 0 && m == 0 && src == 0 && des == 0) break;
        n = nt;
        for(int i = 1; i <= m; i++)
        {
            scanf("%d%d%d", &u, &v, &w);
            add(u, v, w);
            add(v, u, w);
        }
        maxflow();
        memset(vis, 0, sizeof(vis));
        for(int i = 0; i < MAXN; i++) g[i].clear();
        for(int i = 0; i < e; i += 2)
            if(edge[i].c) g[edge[i].v].push_back(edge[i].u);
        dfs1(src);
        dfs2(des);
        int flag = 1;
        for(int i = 1; i <= nt; i++)
            if(!vis[i]) flag = 0;
        if(!flag) printf("AMBIGUOUS\n");
        else printf("UNIQUE\n");
    }
    return 0;
}

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