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poj 3020 Antenna Placement(最小…

2018年03月17日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2200字 ⁄ 字号 评论关闭

题目大意:

一个矩形中,有N个城市’*’,现在这n个城市都要覆盖无线,若放置一个基站,那么它至多可以覆盖相邻的两个城市。
问至少放置多少个基站才能使得所有的城市都覆盖无线?

解题思路:

思前想后,依稀可以认为是一道求二分图的最小路径覆盖问题

(注意不是最小点覆盖)

那么接下来需要确认的是,

究竟是求 有向二分图的最小路覆盖,还是求 无向二分图的最小路覆盖

因为有向和无向是截然不同的计算方法。

要确认是构造有向图,还是构造无向图,那么就需要先根据题意,看看构造二分图时所使用的方式,更适合构造哪一种二分图。

然后就进入了本题难点:如何构造二分图

首先要明确的是,输入的一堆“圈圈星星”可以看做是一张大地图,地图上有所有城市的坐标,但是这里有一个误区:不能简单地把城市的两个x、y坐标作为准备构造的二分图的两个顶点集。

城市才是要构造的二分图的顶点!

构造方法如下:

例如输入:

*oo

***

O*o

时,可以抽象为一个数字地图:

100

234

050

数字就是根据输入的城市次序作为该城市的编号,0代表该位置没有城市。

然后根据题目的“范围”规则,从第一个城市开始,以自身作为中心城市,向四个方向的城市进行连线(覆盖)

因此就能够得到边集:

e12 
e21    
e32    
e43    e53

     e23    
e34

             e35

可以看到,这些边都是有向边,但是每一条边都有与其对应的一条相反边。

任意两个城市(顶点)之间的边是成对出现的

那么我们就可以确定下来,应该 构造无向二分图(其实无向=双向)

因为若要构造有向的二分图时,需要判断已出现的边,是很麻烦的工作

为了把有向图G构造为无向二分图,这里需要引入一个新名词“拆点”

其实就是把原有向图G的每一个顶点都”拆分(我认为复制更准确)”为2个点,分别属于所要构造的二分图的两个顶点集

例如在刚才的例子中抽出一条有向边e12举例说明:

复制顶点1和顶点2,使得1,2∈V1;  1’,2’∈V2
,不难发现|V1|=|V2|

根据边e12和e21,得到无向二分图:

 

那么同理就可以得到刚才的例子的 无向二分图为:

 

再继而通过无向二分图,以V1的元素作为row,V2的元素作为col,构造 可达矩阵
存储到计算机

   1’ 
2’  3’  4’ 
5’


 
 
  F


 
 
  F


 
 
  T

4  
 
 
  F


 
 
  F

 

接下来就是要求这个 无向二分图的最小路径覆盖 了

利用公式:

无向二分图的最小路径覆盖 = 顶点数 – 最大二分匹配数/2

顶点数:就是用于构造无向二分图的城市数,即进行“拆点”操作前的顶点数量

最大二分匹配书之所以要除以2,是因为进行了“拆点”擦奥做做使得匹配总数多了一倍,因此除以2得到原图的真正的匹配数

最后剩下的问题就是求最大二分匹配数了,用匈牙利算法,这就不多说了,参考POJ3041的做法,基本一摸一样。
从这道题得出了一个结论:

当二分图的两个顶点子集基数相等时,该二分图所有顶点的匹配数 等于 任意一个顶点子集匹配数的2倍

(注:以上报告摘自 http://blog.csdn.net/lyy289065406/article/details/6647040

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define M 40
#define N 405
int map[N][N];
int graph[M][M];
int V,n,m,link[N],vis[N];
void GreatMap (int x,int y)  
//构造二分图
{
    int
u,v;
    u =
graph[x][y];
    if ((x-1)
>=
0&&graph[x-1][y])
    {
       
v = graph[x-1][y];
       
map[u][v] = 1;
       
map[v][u] = 1;
    }
    if ((x+1)
<
n&&graph[x+1][y])
    {
       
v = graph[x+1][y];
       
map[u][v] = 1;
       
map[v][u] = 1;
    }
    if ((y-1)
>=0&&graph[x][y-1])

    {
       
v = graph[x][y-1];
       
map[u][v] = 1;
       
map[v][u] = 1;
    }
    if ((y+1)
<
m&&graph[x][y+1])
    {
       
v = graph[x][y+1];
       
map[u][v] = 1;
       
map[v][u] = 1;
    }

}

int DFS (int u)
{
    int v;
    for (v = 1;v
<= V;v ++)
       
if (!vis[v]&&map[u][v])
       
{
           
vis[v] = 1;
           
if (link[v] == -1||DFS(link[v]))
           
{
               
link[v] = u;
               
return 1;
           
}
       
}
    return
0;
}
int MaxMatch()
{
    int u,res =
0;
    memset
(link,-1,sizeof(link));
    for (u = 1;u
<= V;u ++)
    {
     

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