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题目链接:https://www.luogu.org/problemnew/show/P2774
【问题分析】
二分图点权最大独立集,转化为最小割模型,从而用最大流解决。
【建模方法】
首先把棋盘黑白染色,使相邻格子颜色不同,所有黑色格子看做二分图X集合中顶点,白色格子看做Y集合顶点,建立附加源S汇T。
1、从S向X集合中每个顶点连接一条容量为格子中数值的有向边。
2、从Y集合中每个顶点向T连接一条容量为格子中数值的有向边。
3、相邻黑白格子Xi,Yj之间从Xi向Yj连接一条容量为无穷大的有向边。
wan
求出网络最大流,要求的结果就是所有格子中数值之和减去最大流量。
【建模分析】
这是一个二分图最大点权独立集问题,就是找出图中一些点,使得这些点之间没有边相连,这些点的权值之和最大。独立集与覆盖集是互补的,求最大点权独立集可以转化为求最小点权覆盖集(最小点权支配集)。最小点权覆盖集问题可以转化为最小割问题解决。结论:最大点权独立集 = 所有点权 - 最小点权覆盖集 = 所有点权 - 最小割集 = 所有点权 - 网络最大流。
对于一个网络,除去冗余点(不存在一条ST路径经过的点),每个顶点都在一个从S到T的路径上。割的性质就是不存在从S到T的路径,简单割可以认为割边关联的非ST节点为割点,而在二分图网络流模型中每个点必关联到一个割点(否则一定还有增广路,当前割不成立),所以一个割集对应了一个覆盖集(支配集)。最小点权覆盖集就是最小简单割,求最小简单割的建模方法就是把XY集合之间的变容量设为无穷大,此时的最小割就是最小简单割了。
有关二分图最大点权独立集问题,更多讨论见《最小割模型在信息学竞赛中的应用》作者胡伯涛。
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAXN = 20005;
const int MAXM = 110000;
const int INF = 0x3f3f3f3f;
struct Edge1
{
int from,to,cap,flow;
};
struct Dinic
{
int n,m,s,t;
vector<Edge1> edges;
vector<int> G[MAXN];
bool vis[MAXN];
int d[MAXN];
int cur[MAXN];
void init(int n)
{
this -> n = n;
for(int i = 0; i <= n + 1; i++){
G[i].clear();
}
edges.clear();
}
void AddEdge(int from,int to,int cap)
{
edges.push_back((Edge1){from,to,cap,0});
edges.push_back((Edge1){to,from,0,0});
m = edges.size();
G[from].push_back(m - 2);
G[to].push_back(m - 1);
}
bool BFS()
{
memset(vis,0,sizeof(vis));
queue<int> Q;
Q.push(s);
d[s] = 0;
vis[s] = 1;
while(!Q.empty()) {
int x = Q.front();
Q.pop();
for(int i = 0; i < G[x].size(); i++) {
Edge1& e = edges[G[x][i]];
if(!vis[e.to] && e.cap > e.flow) {
vis[e.to] = 1;
d[e.to] = d[x] + 1;
Q.push(e.to);
}
}
}
return vis[t];
}
int DFS(int x,int a)
{
if(x == t || a == 0) return a;
int flow = 0,f;
for(int& i = cur[x]; i < G[x].size(); i++) {
Edge1& e = edges[G[x][i]];
if(d[x] + 1 == d[e.to] && (f = DFS(e.to,min(a,e.cap - e.flow))) > 0) {
e.flow += f;
edges[G[x][i] ^ 1].flow -= f;
flow += f;
a -= f;
if(a == 0) break;
}
}
return flow;
}
int Maxflow(int s,int t) {
this -> s = s,this -> t = t;
int flow = 0;
while(BFS()) {
memset(cur,0,sizeof(cur));
flow += DFS(s,INF);
}
return flow;
}
}din;
int a[105][105];
int main(void)
{
int m,n;
while(scanf("%d %d",&m,&n) != EOF) {
int S = 0,T = n * m + 1;
int sum = 0;
din.init(n * m + 2);
for(int i = 1; i <= m; i++) {
for(int j = 1; j <= n; j++) {
scanf("%d",&a[i][j]);
sum += a[i][j];
}
}
for(int i = 1; i <= m; i++) {
for(int j = 1; j <= n; j++) {
int id = (i - 1) * n + j;
if((i + j) % 2) {
din.AddEdge(S,id,a[i][j]);
if(j > 1) din.AddEdge(id,id - 1,INF);
if(j < n) din.AddEdge(id,id + 1,INF);
if(i > 1) din.AddEdge(id,id - n,INF);
if(i < m) din.AddEdge(id,id + n,INF);
}
else din.AddEdge(id,T,a[i][j]);
}
}
printf("%d\n",sum - din.Maxflow(S,T));
}
return 0;
}