一、最小费用最大流的模型
在保证流量最大的前提下,所需的费用最小,这就是最小费用最大流问题.
带有费用的网络流图: G=(V,E,C,W)
V:顶点; E:弧;C:弧的容量;W:单位流量费用。
任意的弧<i,j>对应非负的容量c[i,j]和单位流量费用w[i,j]。满足:
① 流量f是G的最大流。
② 在f是G的最大流的前提下,流的费用最小。
F是G的最大流的集合(最大流不止一个):
在最大流中寻找一个费用最小的流 f.
二、最小费用最大流的算法
基本思路:
把弧<i,j>的单位费用w[i,j]看作弧<i,j>的路径长度,每次找从源点s到汇点t长度最短(费用最小)的可增广路径进行增广。
1. 最小费用可增广路
2. 路径s到t的长度即单位流量的费用。
ps:是网络流EK算法的改进,在求增广路径的时候,把bfs改为带权的spfa,每次求权值最小的增广路。
ps:要注意一点,逆边cost[i][j] =
-cost[j][i],不能忘了加上去。
自己的模板:邻接表。
#include<iostream>
using namespace std;
struct{
cost, next,
re;
re记录逆边的下标。
}edge[eMax];
int n, m, ans;
int k, edgeHead[nMax];
int que[nMax], pre[nMax], dis[nMax];
bool vis[nMax];
void addEdge(int u, int v, int ca, int co){
v;
= ca;
= co;
= edgeHead[u];
k + 1;
= k ++;
u;
= 0;
= -co;
= edgeHead[v];
k - 1;
= k ++;
}
bool
spfa(){
源点为0,汇点为n。
i,
<= n; i ++){
dis[i] = inf;
vis[i] = false;
0;
0;
true;
>
head){
这里最好用队列,有广搜的意思,堆栈像深搜。
int u = que[head ++];
= edgeHead[u]; i != 0; i = edge[i].next){
int v = edge[i].v;
if(edge[i].cap && dis[v]
> dis[u] + edge[i].cost){
dis[v] = dis[u] + edge[i].cost;
pre[v] = i;
if(!vis[v]){
vis[v] = true;
que[tail ++] = v;
}
}
}
vis[u] = false;
inf) return false;
true;
}
void end(){
sum = inf;
!= 0; u = edge[edge[p].re].v){
p = pre[u];
sum = min(sum, edge[p].cap);
!= 0; u = edge[edge[p].re].v){
p = pre[u];
edge[p].cap -= sum;
edge[edge[p].re].cap += sum;
ans += sum *
edge[p].cost;
//
}
int main(){
0;
while(spfa()) end();
0;
}
自己的模板:邻接矩阵。
#include<iostream>
using namespace std;
int n, ans;
int cap[Max][Max], pre[Max];
int cost[Max][Max], dis[Max];
int que[Max];
bool vis[Max];
bool
spfa(){
= 0, tail = 1;
<= n; i ++){
dis[i] = inf;
vis[i] = false;
0;
0;
true;
!=
head){
//
int u = que[head];
= 0; i <= n; i ++)
if(cap[u][i] && dis[i]
> dis[u] +
cost[u][i]){
dis[i] = dis[u] + cost[u][i];
pre[i] = u;
if(!vis[i]){
vis[i] = true;
que[tail ++] = i;
if(tail == Max) tail = 0;
}
}
vis[u] = false;
head ++;
if(head == Max) head = 0;
inf) return false;
true;
}
void end(){
inf;
!= 0; i = pre[i])
sum = min(sum, cap[pre[i]][i]);
!= 0; i = pre[i]){
cap[pre[i]][i] -= sum;
cap[i][pre[i]] += sum;
ans += cost[pre[i]][i] * sum;
//
}
int main(){
0;
while(spfa()) end();
0;
}