HDU 2063 过山车

转载自:http://www.jb51.cc/article/p-dwscdjfm-uq.html

二部图(也叫二分图)概念:

1.何为二部图
  如果V(G)可以分到两个集合X,Y中,且X和Y内部没有G的边.那么图G就是一个二部图(等价于图G是可二顶点着色的)下图便是一个二部图.

  

2.二部图的性质
  一个图是二部图当且仅当图G中没有奇环.比如说一个三角形就不可能分成两个部分,并且每个部分内部没有边,但一个正方形就可以.
3.如何得到二部图的每个部分

  任意选一个顶点,所有到该点距离为偶数的点构成的集合便是G中的一部分,距离为奇数的点为另一部分

4.何为匹配
  图G的一个匹配是一组没有公共端点的边构成的集合,如(图一)两条黑色的边(1,4、2,5)构成一个大小为2的匹配,三条红色的边(1,5、3,6)构成一个大小为3的匹配.图中的最大匹配数就是3。

该题就是求解一个二分图的最大匹配,判定一个匹配是不是最大匹配就是通过寻找增广路径。如何寻找呢?

假设该题中女生为X部,男生为Y部,定义几个变量,G[u][i]代表u,i两点之间的连接情况,marry[i] =u表示Y部中的第i个男生与女生u配对,visit[i] 表示Y部中第i个男生有没有女生找过,两个数组初始化为0。

在每次寻找增广路径时,我们都将visit[i]重置,因为每次寻找增广路径就是让他们每个男生都有重新选择的机会,然后判定这种新的匹配方式能否产生更多的匹配。

step1:从一个女生开始,扫描所有在另外一个部分(Y部)与之相连的点,没有边或者已经给过机会的男生(他们或许已经找到新另一半,或者他不愿与前女伴分手)的不予考虑。

    for (int i = 1; i <= N; ++i) {
      if (!G[u][i] || visit[i])
        continue;
      ......
    }

step2:两两之间有边,并且第i个男生在这一轮新的配对中暂时没有被女生找到的话(就是step1的if判定失败),那么这个男生就算被女生找过了。

    visit[i] = 1;

step3:现在我们这样来办,如果第i个男生之前没有女生配对的话,那么马上将他们联系起来,因为这必将是新的一对,并且返回1,表示寻找到了增广路径。还有一种情况,那就
    该男生之前有女生配对,那么我们就策划让其以前配对的女生另外找一个男生,这不难实现,再次调用这个函数即可。

    if (!marry[i] || path(marry[i])) {
      marry[i] = u;
      return 1;
    }

step4:如果所有的男生由于各种原因都不愿与该女生配对的话,返回0,表示寻找增广路径失败。

我们调从外部调用这个函数N次(N代表女生的个数),表示每次抱着给这个女生找有好男友的决心,虽然过程中可能会拆散其他对,但我能保证只有当新配对的人数多余上次匹配结果我才这样去做。
  注意:1.假设是第k次从外部调用函数的话,执行该函数的过程中一定不会牵涉到第k+1到N号女生的匹配情况,因为我们每次顶多是拆散以前的配对过的女生去完成新匹配。
     2.为什么能保证配对的对数增加呢?如果函数执行成功,我们为第k号女生完成了匹配,并且为所有为之被拆散的女生找到了新的对象,所以匹配数会增加1。

  一个匹配M是图G的最大匹配当且仅当图G中不存在M-增广路径. M-增广路径是一条边交替出现在匹配M和不出现在匹配M中的路径,且两个端点没有被M中的边覆盖。若是一个图有M-增广路径,就得到了一个更大的匹配。所谓交替出现在M和不出现在M中的路径就是撮合一对,拆散一对的过程。

#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int map[505][505],vb[505],marryb_g[505];
int k,n,m;

int getpath(int u)
{
    int i;
    for(i=1;i<=m;i++)
    {
        if(!map[u][i] || vb[i])
            continue;
        vb[i]=1;
        if(!marryb_g[i] || getpath(marryb_g[i]))
        {
            marryb_g[i]=u;
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

int main()
{

    int i,a,b;
    while(scanf("%d",&k)!=EOF && k)
    {
        memset(map,sizeof(map));
        memset(marryb_g,sizeof(marryb_g));
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(i=0;i<k;i++)
        {
            scanf("%d%d",&a,&b);
            map[a][b]=1;
        }
        int ans=0;
        for(i=1;i<=n;i++)
        {
            memset(vb,sizeof(vb));
            if(getpath(i))
                ans++;
        }
        printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}

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