增广路算法 DFS求解 最大网络流问题

最大网络流问题

最大网络流问题是这样的,有一个有向图,假定有一个源点,有一个汇点,源点有流量出来,汇点有流量进入,有向图上的边的权重为该条边可通过的最大流量(方向为边的方向),问从源点到汇点这条路径上,可以通过的流量总和最大是多少?注意并不一定是只有一条路径,多条路径加起来只要不冲突也行。

DFS求解增广路算法

首先作几点额外的说明:


1.可以认为A[i][j]表示从i到j的可行流,A[j][i]表示从j到i的可行流,A[i][j]+A[j][i]始终是保持不变的

2.初始时若A[i][j]非零则A[j][i]必然为0,若A[i][j]为INF则A[j][i]必然也为INF,对角线上必然都是INF

3.下面步骤中描述的左值为与图中箭头方向相同的可行流,右值为与图中方向相反的可行流

(默认源点只出不进、汇点只进不出)


思路

增广路算法的步骤

step1:设置visit访问标记数组,flag标记用于检查此次dfs是否寻找到final,set集合用于存放当前路径上的点

step2:循环step3

step3:从源点开始dfs,如果flag=0则继续下面步骤。

  • 如果发现进入到汇点则置flag=1, 并将此次dfs路径上的左值减去min,右值加上min;
  • 如果没有进入final则继续进行dfs,对符合条件的顶点标记访问并将其加入set集合

step4:统计m[i][start]或m[final][i]的和,也就是源点此时出去的流量总和或者汇点流量进入的总和,此结果即为最大网络流问题的解

代码

c 复制代码
#include"iostream"
using namespace std;
#define Maxn 100
#define INF 1e9

int m[Maxn][Maxn]=// 对应下图 
{
{INF,5,2,INF,INF},
{0,INF,0,2,4},
{0,1,INF,0,INF},
{INF,0,1,INF,1},
{INF,0,INF,0,INF} 
};
int n=5,start=0,final=4,Min,len,set[Maxn],visit[Maxn]; 
int flag;
void FF(int v)
{
	if(flag==1)// 每次只进行一次dfs 
		return ;
	if(v==final)// 找到汇点 标记置1 并对沿途路径上的边权值做更改
	{
		flag=1;
		for(int i=0;i<len-1;i++)
		{
			m[set[i]][set[i+1]]-=Min;
			m[set[i+1]][set[i]]+=Min;
		}
	}
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		if(m[v][i]!=0&&m[v][i]!=INF&&visit[i]==0)
		{
			if(m[v][i]<Min)
				Min=m[v][i];
			visit[i]=1;
			set[len++]=i;
			FF(i);
			len--;
			visit[i]=0;
		}
	}
}
// 统计源点出去的流量
void Print()
{
	int res=0;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		if(m[i][start]!=INF)
			res+=m[i][start];
	}
	cout<<"result:"<<res<<endl;
}
int main()
{
	while(1)
	{
		Min=INF; // 这里不要忘了 
		for(int i=0;i<n;i++)
			visit[i]=0;
		visit[start]=1; // 这里不要忘了 
		set[len++]=start;
		FF(start);
		if(flag==0)
			break;
		flag=0;
	}
	Print();
	return 0;
} 

增广路算法对应的图如下

相关推荐
鲸大鱼的自我修养2 小时前
延时系统建模,整数延时与分数延时,连续传函与离散传函,Pade近似与Thiran近似,Matlab实现
开发语言·线性代数·算法·matlab·自动化
神经美学_茂森3 小时前
【通俗理解】神经网络中步长缩小的奥秘:优化算法与卷积操作的影响
网络·神经网络·算法
jay丿4 小时前
正则表达式
服务器·mysql·算法·正则表达式·php
kitesxian5 小时前
Leetcode53. 最大子数组和(HOT100)
数据结构·算法·leetcode
重生之我在VS写bug7 小时前
【C++知识总结2】C++里面的小配角cout和cin
数据结构·c++·算法
HUT_Tyne2657 小时前
力扣--LCR 141.训练计划III
算法·leetcode·职场和发展
pzn25068 小时前
蓝桥杯练习题
c++·算法·蓝桥杯
奶茶戒断高手9 小时前
【CSP CCF记录】201903-2第16次认证 二十四点
数据结构·c++·算法
xxxmmc9 小时前
Leetcode 290 word Pattern
算法·leetcode·hashmap双映射
羽墨灵丘9 小时前
0-1背包问题(1):贪心算法
算法·贪心算法