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POJ 3041 - 最大二分匹配
阅读量:793 次
发布时间:2023-03-03

本文共 935 字,大约阅读时间需要 3 分钟。

这道题的实现起来其实并不复杂,但理解起来可能需要一些思考。最开始,我想到的贪心法并没有成功,结果WA了。后来,我看到正确的解法后,逐渐理解了其中的图论原理。

首先,我们将行和列抽象成图中的两个点集,例如用点来表示行和列,小行星的出现则用边连接这些点。这样,问题就转化为求这个图的最小点覆盖。最小点覆盖问题在图论中属于NP难问题,但在这个特定问题中,我们可以借助最大二分匹配的方法来解决。

最小点覆盖与最大二分匹配的关系

在这个问题中,点覆盖的定义是:选择尽可能少的点,使得图中的每一条边至少有一个端点在这个点集中。为了找到最小的点覆盖数,我们可以将问题转化为寻找最大二分匹配数。具体来说,最大二分匹配的大小等于最小点覆盖数。

匈牙利算法的应用

为了找到最大二分匹配,我们可以使用匈牙利算法。这个算法通过构建增广路径来逐步增加匹配数。对于每个点,我们尝试找到一个未被匹配的邻居,并通过深度优先搜索来确定是否存在这样的路径。

代码实现

在代码中,我们定义了一个二维数组graph来表示小行星的位置。graph[r][c]为真,表示第r行和第c列有小行星。然后,我们使用匈牙利算法来计算最大二分匹配数。

匈牙利算法的大致步骤如下:

  • 初始化matches数组,记录每个点的匹配情况。
  • 定义一个辅助函数Hungarian_Aux,用于深度优先搜索增广路径。
  • 对于每个点,调用Hungarian_Aux,尝试找到一个增广路径。
  • 最终,统计匹配数,作为最大二分匹配的大小。
  • 代码解析

    • graph[r][c] = true:表示第r行和第c列有小行星。
    • matches[i]:记录点i的匹配情况。
    • dfs_visited数组用于记录深度优先搜索的状态。
    • Hungarian_Aux函数尝试为点i找到一个匹配点,并返回匹配结果。
    • Hungarian_Algorithm函数调用Hungarian_Aux多次,统计最大匹配数。

    结果输出

    程序读取输入后,计算并输出最大二分匹配数,即最小点覆盖数。这表示最少需要消灭的小行星行数或列数。

    通过这种方法,我们将复杂的行或列消灭问题转化为图论中的匹配问题,成功地解决了问题。虽然开始时的贪心法没有成功,但通过抽象和转换,最终找到了正确的解决方案。

    转载地址:http://ufxfk.baihongyu.com/

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