Processing math: 0%
\newcommand{\ord}[1]{\mathcal{O}\left(#1\right)} \newcommand{\abs}[1]{\lvert #1 \rvert} \newcommand{\floor}[1]{\lfloor #1 \rfloor} \newcommand{\ceil}[1]{\lceil #1 \rceil} \newcommand{\opord}{\operatorname{\mathcal{O}}} \newcommand{\argmax}{\operatorname{arg\,max}} \newcommand{\str}[1]{\texttt{"#1"}}

2016年8月5日 星期五

[ bipartite graph multiple matching ] 二分圖多重匹配增廣路算法

這種問題的題目通常是這樣:

給一張圖G有n1個點和n2個點,n1個點之間沒有邊,n2個點之間也沒有邊,但是n1和n2個點之間有m條邊(簡單的來說就是n1個點和n2個點的二分圖啦),沒有重邊;其中n2個點每個點u都有一個可接受匹配數 c_u
n1的點只能跟一個點匹配,但n2的點在不超過可接受匹配數的情況下,可以跟多個點匹配,求這張圖的最大匹配

通常可以利用拆點的方法或是flow來做,但是這樣空間跟效率都不是很好,這裡提供一個有效率的方法:
#define MAXN1 1005
#define MAXN2 505
int n1,n2;//n1個點連向n2個點,其中n2個點可以匹配很多邊
vector<int > g[MAXN1];//圖
int c[MAXN2];//每個屬於n2點最多可以接受幾條匹配邊
vector<int> match_list[MAXN2];//每個屬於n2的點匹配了那些點
bool vis[MAXN2];//是否走訪過
bool dfs(int u){
for(size_t i=0;i<g[u].size();++i){
int v=g[u][i];
if(vis[v])continue;
vis[v]=true;
if((int)match_list[v].size()<c[v]){
match_list[v].push_back(u);
return true;
}else{
for(size_t j=0;j<match_list[v].size();++j){
int next_u=match_list[v][j];
if(dfs(next_u)){
match_list[v][j]=u;
return true;
}
}
}
}
return false;
}
inline int max_match(){
for(int i=0;i<n2;++i)match_list[i].clear();
int cnt=0;
for(int u=0;u<n1;++u){
memset(vis,0,sizeof(bool)*n2);
if(dfs(u))++cnt;
}
return cnt;
}

複雜度分析:
設n2個點每個點u都有一個值E_u表示和u相鄰的邊數,則總複雜度為
\ord{n1*(\sum{c_u*E_u}+n1+n2)}

沒有留言:

張貼留言