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2020-2021:teams:legal_string:lgwza:最小割 [2020/08/15 17:53] lgwza 创建 |
2020-2021:teams:legal_string:lgwza:最小割 [2020/08/15 17:54] (当前版本) lgwza [方案] |
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行 101: | 行 101: | ||
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</hidden> | </hidden> | ||
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+ | ==== 方案 ==== | ||
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+ | 我们可以通过从源点 $s$ 开始 $\text{DFS}$,每次走残量大于 $0$ 的边,找到所有 $S$ 点集内的点。 | ||
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+ | <code cpp> | ||
+ | void dfs(int u) { | ||
+ | vis[u] = 1; | ||
+ | for (int i = lnk[u]; i; i = nxt[i]) { | ||
+ | int v = ter[i]; | ||
+ | if (!vis[v] && val[i]) dfs(v); | ||
+ | } | ||
+ | } | ||
+ | </code> | ||
+ | ==== 割边数量 ==== | ||
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+ | 只需要将每条边的容量变为 $1$,然后重新跑 $\text{Dinic}$ 即可。 | ||
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+ | ===== 问题模型——二者取一式问题 ===== | ||
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+ | 二者取一式问题可以这样描述:将若干元素 $e_1,e_2,e_3,\cdots,e_n$ 划分到两个集合 $A,B$ 中。对于元素 $e_i$,它被划分到 $A$ 或 $B$ 中分别能获得一个 $a_{e_i}$ 或 $b_{e_i}$ 的分值。除此之外,还给出若干个组合 $C_i\subseteq A$,当组合中的元素被同时划分到 $A$ 或 $B$ 时,可以获得额外的分值 $a_i'$ 或 $b_i'$。求最大的分值。 | ||
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+ | 这个问题可以被转化为网络流中的 **最小割**问题。如果我们把 $A$ 作为源点,$B$ 作为汇点,那么这个网络的一个 **割** 就是一种划分方法。如果没有组合的话,我们很容易就能建出这样的模型: | ||
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+ | {{https://picb.zhimg.com/80/v2-8ca41bb30358f5b4d95addf974e497c7_720w.jpg| img}} | ||
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+ | 当我们去割它时,与 $A$ 连通的点代表放到 $A$ 集合中,与 $B$ 连通的点代表放到 $B$ 集合中。当这个割是最小割时,剩下的边的容量和是最大的,故设最小割为 ''%%cut%%'',边权总和为 ''%%sum%%'',则所求最大分值为 ''%%sum-cut%%''。 | ||
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+ | 现在我们考虑组合。假设 $C_1=\{e_1,e_2\}$,且对应的额外分值为 $a_1'$ 和 $b_1'$。我们从 $A$ 点伸出一条容量为 $a_1'$ 的边通向虚点 $X$: | ||
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+ | {{https://pic4.zhimg.com/80/v2-7d33e345ace0c6873f633477c30ad9ba_720w.jpg| img}} | ||
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+ | 现在我们的需求是:只有当 1、2 点都被归入 $A$ 所在点集时,$X$ 才与 $A$ 连通。 | ||
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+ | 反过来想,当 1 被归入 $B$ 所在点集时,要让 $A\rightarrow X$ 被割掉。很自然地想到,让 $X$ 连向 1,这样当 1 被归入 $B$ 所在点集时,$A\rightarrow X\rightarrow 1$ 必然会断,否则 $A$ 就与 $B$ 连通了。但如何确保割掉的是 $A\rightarrow X$ 而不是 $X\rightarrow 1$ 呢?只要令 $X\rightarrow 1$ 的容量为 INF 即可,无穷大边不会被割掉。2 号点同理。 | ||
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+ | {{https://pic2.zhimg.com/80/v2-4f7c46fa4a92f473e8465d2a985c16d9_720w.jpg| img}} | ||
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+ | 对于 $B$ 号点,道理是一样的: | ||
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+ | {{https://pic2.zhimg.com/80/v2-3f06c22d87598fc1b5c1774376d303c3_720w.jpg| img}} | ||
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+ | 好了,这就是我们需要的模型。这时我们求最小割 ''%%cut%%'',并记非无穷边权和为 ''%%sum%%'',那么跟刚刚一样,''%%sum-cut%%'' 就是所求分数。 | ||
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+ | ===== 习题 ===== | ||
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+ | [[https://www.luogu.com.cn/problem/P1344|「USACO 4.4」Pollutant Control]] | ||
+ | |||
+ | [[https://www.luogu.com.cn/problem/P1345|「USACO 5.4」Telecowmunication]] | ||
+ | |||
+ | [[https://www.luogu.com.cn/problem/P1361|「Luogu 1361」小 M 的作物]] | ||
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+ | [[https://www.luogu.com.cn/problem/P2057|「SHOI 2007」善意的投票]] | ||
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+ | ===== 参考链接 ===== | ||
+ | |||
+ | [[https://oi-wiki.org/graph/flow/min-cut/|OI Wiki]] | ||
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+ | [[https://zhuanlan.zhihu.com/p/123308502|算法学习笔记(29): 二者取一式问题]] |