图论---最大流(Dinic)

最大流一定是阻塞流,阻塞流不一定是最大流。

阻塞流---从起点到终点的管道已经阻塞了。

  • 时间复杂度

    • 一般情况:O(n2m)O(n2m)(但实际运行效率较高,尤其在稀疏图上)。

    • 使用当前弧优化后,效率接近 O(nmlog⁡C)O(nmlogC)(CC 是最大容量)。

代码优化建议

  1. 改用链式前向星 (如边数 m > 1e5 时更高效)。

  2. 预分配 vector 空间 (如 v[a].reserve(10) 减少动态扩容开销)。

  3. 改用 int 代替 unsigned long long(除非题目明确要求大容量)。

  • 省赛/ICPC :此代码足够应对大多数网络流题目(点数 n ≤ 500,边数 m ≤ 1e4)。

  • 更高阶优化 :如需处理更大数据(如 n ≤ 1e5),需改用 ISAPHLPP 算法。

步骤:1、BFS分层

2、DFS增广

cpp 复制代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define int unsigned long long  // 使用 unsigned long long 防止溢出
const int MN = 500;            // 最大点数
const int INF = 0x3f3f3f3f;    // 无穷大
int n, m, s, t;               // 点数、边数、源点、汇点
int cur[MN], dep[MN];         // cur: 当前弧优化数组;dep: 层次深度
struct Node { int v, k, id; }; // 边的结构体:v=目标点,k=剩余容量,id=反向边索引
vector<Node> v[MN];           // 邻接表存图

bool bfs() {
    queue<int> q;
    memset(dep, -1, sizeof(dep));  // 初始化 dep 为 -1
    dep[s] = 0;                    // 源点深度为 0
    q.push(s);
    while (!q.empty()) {
        int x = q.front();
        q.pop();
        for (int i = 0; i < v[x].size(); i++) {
            int y = v[x][i].v;
            int k = v[x][i].k;
            if (dep[y] == -1 && k > 0) {  // 未访问过且剩余容量 > 0
                dep[y] = dep[x] + 1;       // 更新深度
                q.push(y);
            }
        }
    }
    memset(cur, 0, sizeof(cur));  // 重置当前弧优化
    return dep[t] != -1;           // 返回是否能到达汇点
}

int dfs(int x, int ans) {
    if (x == t) return ans;  // 到达汇点,返回当前流量
    for (int i = cur[x]; i < v[x].size(); i++) {
        int y = v[x][i].v;
        int k = v[x][i].k;
        int id = v[x][i].id;
        cur[x] = i;  // 当前弧优化,避免重复访问
        if (dep[y] == dep[x] + 1 && k > 0) {  // 必须在下一层且剩余容量 > 0
            int tmp = dfs(y, min(k, ans));     // 递归找增广路径
            if (tmp > 0) {                    // 找到可行流
                v[x][i].k -= tmp;              // 更新正向边容量
                v[y][id].k += tmp;             // 更新反向边容量
                return tmp;
            } else {
                dep[y] = -1;  // 剪枝:该点无法到达汇点,标记为无效
            }
        }
    }
    return 0;  // 无增广路径
}

int dinic() {
    int ans = 0, tmp;
    while (bfs()) {         // 只要还能分层(存在增广路径)
        while (tmp = dfs(s, INF)) {  // 多路增广
            ans += tmp;     // 累加流量
        }
    }
    return ans;
}

void add(int a, int b, int k) {
    int sza = v[a].size(), szb = v[b].size();
    v[a].push_back({b, k, szb});   // 正向边
    v[b].push_back({a, 0, sza});    // 反向边(初始容量为 0)
}

signed main() {
    ios::sync_with_stdio(false);
    cin.tie(0);
    cout.tie(0);
    cin >> n >> m >> s >> t;
    for (int i = 1; i <= m; i++) {
        int a, b, k;
        cin >> a >> b >> k;
        add(a, b, k);  // 建图
    }
    cout << dinic();  // 计算最大流
    return 0;
}
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