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P3386 【模板】二分图最大匹配

题目大意

给定一个二分图,左部点集大小 n,右部点集大小 m,边集大小 e。求该二分图的最大匹配数(即最多的边数,使得这些边没有任何公共端点)。

AC代码

增广路的神奇之处在于,如果我们沿着一条增广路,将路径上的非匹配边变成匹配边,同时将匹配边变成非匹配边,那么匹配边的总数就会增加 1

举个例子:

假设我们有下面这条增广路(实线代表匹配边,虚线代表非匹配边):

未匹配点1 --(虚线)--> 点A ==(实线)== 点B --(虚线)--> 未匹配点2

  • 这条路径从一个未匹配点开始,到一个未匹配点结束。

  • 路径上的边是“非匹配-匹配-非匹配”交替的。

如果我们对它进行“增广”操作(虚实互换):

未匹配点1 ==(实线)== 点A --(虚线)-- 点B ==(实线)== 未匹配点2

看!原来的 1 条匹配边(A-B)现在变成了 2 条(点1-A,B-点2)。匹配的总数增加了!

一个重要的结论是:一个匹配是最大匹配,当且仅当图中不存在增广路。 这也构成了匈牙利算法的理论基础。

视频教程

https://www.acwing.com/video/290/

匈牙利算法精髓:

👉 Note: 姑娘 j (connectedr)遇到新的追求者的心理活动:如果原来的男朋友有备胎,我就绿他,如果没有,那我看他太可怜了,就一直跟他在一起吧。

还有一个要注意的地方就是vis数组每次都要清空,因为实际上记的是这次寻找有没有找过这个宠物,这是为了防止死循环的发生(爆栈)

AC https://www.luogu.com.cn/record/183163854

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// https://www.luogu.com.cn/problem/P3386
// https://www.acwing.com/problem/content/863/
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef long long ll;
const ll N=510;
ll n,m,u,v,e,ans;
vector<ll> g[N],r[N];
bool vis[N];
ll matchr[N];
bool find(ll i) {
for(int j=0;j<g[i].size();j++) {
ll connectedr=g[i][j];
if(vis[connectedr])
continue;
vis[connectedr]=true;
if(matchr[connectedr]==0 || find(matchr[connectedr]) ) {
matchr[connectedr]=i;
return true;
}
}
return false;
}
int main()
{
cin>>n>>m>>e;
for(int i=1;i<=e;i++) {
cin>>u>>v;
// if(removeSame[u][v])
// continue;
// removeSame[u][v]=true;
g[u].push_back(v);
}
for(int i=1;i<=n;i++) {
fill(&vis[0],&vis[n+1],false);
if(find(i))
++ans;
}
cout<<ans<<endl;
return 0;
}

// 70 pts https://www.luogu.com.cn/record/183070840
// 80 pts https://www.luogu.com.cn/record/183076675
// AC https://www.luogu.com.cn/record/183163854

心路历程(WA,TLE,MLE……)

好像有点问题,但问题不大,过了70pts

https://www.luogu.com.cn/record/183070840

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// https://www.luogu.com.cn/problem/P3386
// https://www.acwing.com/problem/content/863/
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef long long ll;
const ll N=510;
ll n,m,u,v,e,ans;
vector<ll> l[N],r[N];
bool removeSame[N][N];
ll matchr[N],sl[N]; // sl为左边点的起始索引记录
inline void Hungarian(){ // 匈牙利算法
for(int i=1;i<=n;i++) {
if(l[i].empty())
continue;
if(matchr[l[i][0]]==0) {
matchr[l[i][0]]=i;
++sl[i];++ans;
}else {
ll originMatch=matchr[l[i][0]];bool isBreak=false;
for(ll j=sl[originMatch];j<l[originMatch].size();j++) {
ll rConnected=l[originMatch][j];
if(matchr[rConnected]==0) {
matchr[rConnected]=originMatch;
sl[originMatch]=j+1;isBreak=true; // 只是换了一下配对关系,无需++ans
break;
}
}
if(isBreak) {
matchr[l[i][0]]=i;
++sl[i];
++ans;
}
}
}
}
int main()
{
cin>>n>>m>>e;
for(int i=1;i<=e;i++) {
cin>>u>>v;
// if(removeSame[u][v])
// continue;
// removeSame[u][v]=true;
l[u].push_back(v);
r[v].push_back(u);
}
Hungarian();
cout<<ans<<endl;
return 0;
}

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80pts https://www.luogu.com.cn/record/183076675

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// https://www.luogu.com.cn/problem/P3386
// https://www.acwing.com/problem/content/863/
#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
typedef long long ll;
const ll N=510;
ll n,m,u,v,e,ans;
vector<ll> g[N],r[N];
bool removeSame[N][N];
ll matchr[N],sl[N]; // sl为左边点的起始索引记录
inline void Hungarian(){ // 匈牙利算法
for(int i=1;i<=n;i++) {
if(g[i].empty())
continue;
if(matchr[g[i][0]]==0) {
matchr[g[i][0]]=i;
++sl[i];++ans;
}else {
for(int k=0;k<g[i].size();k++) {
ll originMatch=matchr[g[i][k]];bool isBreak=false;
for(ll j=sl[originMatch];j<g[originMatch].size();j++) {
ll rConnected=g[originMatch][j];
if(matchr[rConnected]==0) {
matchr[rConnected]=originMatch;
sl[originMatch]=j+1;isBreak=true; // 只是换了一下配对关系,无需++ans
break;
}
}
if(isBreak) {
matchr[g[i][0]]=i;
++sl[i];
++ans;
break;
}
}
}
}
}
int main()
{
cin>>n>>m>>e;
for(int i=1;i<=e;i++) {
cin>>u>>v;
// if(removeSame[u][v])
// continue;
// removeSame[u][v]=true;
g[u].push_back(v);
}
Hungarian();
cout<<ans<<endl;
return 0;
}

// 70 pts https://www.luogu.com.cn/record/183070840
// 80 pts https://www.luogu.com.cn/record/183076675

用循环是解决不了的,还是要递归。