POJ2516 Minimum Cost(SPFA费用流 && 将稠密大图拆成多个小图以加速)

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:22:01

http://poj.org/problem?id=2516

感觉网络流的题目意思都挺难理解的。
有N个商店,每个商店都有K种相同物品,现要从M个供应商进货,问能否满足所有商店的进货要求,如果满足输出最小费用,否则输出-1.

输入如下:
第一行是N M K.
一个N*K矩阵,a[i][j]表示第i号店进第j种物品的数量。
一个M*K矩阵,b[i][j]表示第i号仓库储备第j种物品的数量。
K个N*M矩阵,第k个矩阵中第i行第j列品k表示从第j个仓库进第k种物品到第i号店的费用。

一开始的思路:每个店有k种物品,那么就拆成k个点;每个仓库有k种物品,那么也拆成k个点。对这N*K+M*K个点按要求连边跑费用流。而是否满足供应要求,只需看最大流是否满流即可。也就是看第一个N*K矩阵的矩阵和是否等于最大流。
敲完提交,发现运行错误,原来一开始邻接表的边数只给了1e4,而拆点后,需要(N*K )* (M*K)条边。调整了边数提交后,发现TLE。分析了下时间复杂度,想起SPFA费用流算法在稠密图上运行比较慢。

难道要换dijstra费用流?emmmmmmm,可以将一个稠密大图拆成多个小图,虽然小图依然是稠密图,但是减少的幅度是非常大的。从2500*2500到50*50.这样,只需建K次图,跑K遍SPFA费用流即可。

//1141ms 0.4MB #include <cstdio> #include <cstring> #include <algorithm> #include <queue> #include <iostream> #define INF 0x3f3f3f3f using namespace std;  //建图所用 const int maxn=1e4+100; const int maxe=1e4+1000; const int maxv=1e4+100; struct edge {     int to,w,next,c;//w是费用,c是残量网络的流量 }e[maxe<<1]; int head[maxv<<1],depth[maxv],cnt; void init() {     memset(head,-1,sizeof(head));     cnt=-1; } void add_edge(int u,int v,int w,int c) {     e[++cnt].to=v;     e[cnt].w=w;     e[cnt].c=c;     e[cnt].next=head[u];     head[u]=cnt; } void _add(int u,int v,int w,int c) {     add_edge(u,v,w,c);     add_edge(v,u,-w,0); }  //费用流算法 int S,T; int vis[maxn],dis[maxn],pre_v[maxn],pre_e[maxn]; bool spfa()//类似于EK算法,通过不停的找增广路,即找一条距离最小的路径 {     memset(vis,0,sizeof(vis));     queue<int> que;     memset(dis,0x3f,sizeof(dis));//初始距离为无穷大     dis[S]=0;     que.push(S);     vis[S]=1;      while(!que.empty())//bfs     {         int u=que.front();que.pop();         vis[u]=0;         for(int i=head[u];i!=-1;i=e[i].next)         {             int v=e[i].to;             if(e[i].c>0 && dis[v]>dis[u]+e[i].w)//w表示费用,c表示残量网络的流量             {                 dis[v]=dis[u]+e[i].w;//距离指标是费用                 pre_e[v]=i;//记录前驱边,即记录增广路                 pre_v[v]=u;//记录前驱点                 if(!vis[v])//bfs                 {                     vis[v]=1;                     que.push(v);                 }             }         }     }     if(dis[T]<INF) return true;     return false; } int maxflow=0; int augment()//调整残量网络并返回增广路的费用 {     int flow=INF;//flow最终为当前增广路的流量     int u=T;     while(u!=S)//从汇点到源点逆着bfs中得到的路径走     {         flow=min(flow,e[pre_e[u]].c);//最大流是增广路流量的最小值         u=pre_v[u];     }     u=T;     while(u!=S)     {         e[pre_e[u]].c-=flow;//将增广路上的流量都减去最大流         e[pre_e[u]^1].c+=flow;         u=pre_v[u];     }     maxflow+=flow;     return flow*dis[T];//dis[T]表示T到汇点的距离,距离指标是费用 } int cost() {     int ans=0;     while(spfa())//不停的找增广路     {         ans+=augment();//累加增广路的费用     }     return ans; } int N,M,K; int a[100][100],b[100][100]; int main() {     while(~scanf("%d%d%d",&N,&M,&K))     {          if(N==0 && M==0 && K==0) break;         S=0,T=200;         int ans=0,sum=0,tot=0;         for(int i=1;i<=N;i++)//第i号店进第j种物品的数量             for(int j=1;j<=K;j++)             {                 scanf("%d",&a[i][j]);                 sum+=a[i][j];             }          for(int i=1;i<=M;i++)//第i号仓库储备第j种物品的数量             for(int j=1;j<=K;j++)             {                 scanf("%d",&b[i][j]);             }          for(int k=1;k<=K;k++)//将一个非常稠密大图分成k个较稀疏的小图以减少时间         {             init();             maxflow=0;             for(int i=1;i<=N;i++) _add(S,i,0,a[i][k]);             for(int i=1;i<=M;i++) _add(i+N,T,0,b[i][k]);             for(int i=1;i<=N;i++)               for(int j=1;j<=M;j++)             {                 int x;                 scanf("%d",&x);                 _add(i,j+N,x,INF);             }             ans+=cost();//累加费用             tot+=maxflow;//累加最大流         }         if(tot==sum)//满流,即每个供应都满足             printf("%d\n",ans);         else             printf("-1\n");     }     return 0; }  
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