Алгоритм Диница: различия между версиями

Материал из Олимпиадное программирование в УлГТУ
Перейти к навигации Перейти к поиску
Нет описания правки
Нет описания правки
 
(не показана 1 промежуточная версия этого же участника)
Строка 7: Строка 7:
   
   
         int other(int v) const {
         int other(int v) const {
             return v == a ? b : a;
             return v == b ? a : b;
         }
         }
   
   
Строка 23: Строка 23:
     vector<int> dist, edgeTo, index;
     vector<int> dist, edgeTo, index;
   
   
     bool bfs(int start, int finish) {
     bool hasPath(int start, int finish) {
         dist.assign(graph.size(), 1e9);
         dist.assign(graph.size(), 1e9);
        edgeTo.assign(graph.size(), -1);
        index.assign(graph.size(), 0);
         queue<int> q;
         queue<int> q;
   
   
Строка 34: Строка 36:
             q.pop();
             q.pop();
   
   
             for (int e : graph[v]) {
             for (int edgeIndex : graph[v]) {
                 int to = edges[e].other(v);
                 int to = edges[edgeIndex].other(v);
                 if (edges[e].capacityTo(to) && dist[to] > dist[v] + 1) {
                 if (dist[to] > dist[v] + 1 && edges[edgeIndex].capacityTo(to)) {
                     dist[to] = dist[v] + 1;
                     dist[to] = dist[v] + 1;
                     q.push(to);
                     q.push(to);
Строка 50: Строка 52:
             return 1;
             return 1;
   
   
         for ( ; index[v] < graph[v].size(); index[v]++) {
         for (; index[v] < graph[v].size(); index[v]++) {
             int e = graph[v][index[v]], to = edges[e].other(v);
             int edgeIndex = graph[v][index[v]], to = edges[edgeIndex].other(v);
             if (edges[e].capacityTo(to) && dist[to] == dist[v] + 1 && dfs(to, finish)) {
             if (dist[to] == dist[v] + 1 && edges[edgeIndex].capacityTo(to) && dfs(to, finish)) {
                 edgeTo[to] = e;
                 edgeTo[to] = edgeIndex;
                 return 1;
                 return 1;
             }
             }
Строка 61: Строка 63:
     }
     }
   
   
     int bottleneckCapacity(int start, int finish) {
     int getMinCapacity(int start, int finish) {
         int bCapacity = 1e9;
         int minCapacity = 1e9;
         for (int v = finish; v != start; v = edges[edgeTo[v]].other(v))
         for (int v = finish; v != start; v = edges[edgeTo[v]].other(v))
             bCapacity = min(bCapacity, edges[edgeTo[v]].capacityTo(v));
             minCapacity = min(minCapacity, edges[edgeTo[v]].capacityTo(v));
         return bCapacity;
         return minCapacity;
     }
     }
   
   
Строка 74: Строка 76:
   
   
  public:
  public:
     Graph(int vertexCount) :
     Graph(int vertexCount) : graph(vertexCount) {}
        graph(vertexCount), dist(vertexCount), edgeTo(vertexCount), index(vertexCount) {}
   
   
     void addEdge(int from, int to, int capacity) {
     void addEdge(int from, int to, int capacity) {
Строка 85: Строка 86:
     long long maxFlow(int start, int finish) {
     long long maxFlow(int start, int finish) {
         long long flow = 0;
         long long flow = 0;
         while (bfs(start, finish)) {
         while (hasPath(start, finish)) {
            index.assign(graph.size(), 0);
             while (dfs(start, finish)) {
             while (dfs(start, finish)) {
                 int deltaFlow = bottleneckCapacity(start, finish);
                 int deltaFlow = getMinCapacity(start, finish);
                 addFlow(start, finish, deltaFlow);
                 addFlow(start, finish, deltaFlow);
                 flow += deltaFlow;
                 flow += deltaFlow;
Строка 104: Строка 104:
* [https://wiki.algocode.ru/index.php?title=%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0 wiki.algocode.ru — Алгоритм Диница]
* [https://wiki.algocode.ru/index.php?title=%D0%90%D0%BB%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BC_%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D1%86%D0%B0 wiki.algocode.ru — Алгоритм Диница]
* [https://codeforces.com/blog/entry/104960 codeforces.com — My way of understanding Dinic's algorithm]
* [https://codeforces.com/blog/entry/104960 codeforces.com — My way of understanding Dinic's algorithm]
* [https://codeforces.com/blog/entry/145343 codeforces.com — Worst-Case Graphs for Maximum Flow Algorithms]
* [https://usaco.guide/adv/max-flow?lang=cpp#dinics-algorithm usaco.guide — Dinic's Algorithm]
* [https://usaco.guide/adv/max-flow?lang=cpp#dinics-algorithm usaco.guide — Dinic's Algorithm]
Демонстрация:
Демонстрация:

Текущая версия от 19:51, 22 октября 2025

class Graph {
    struct Edge {
        int a, b, capacity, flow = 0;

        Edge(int a, int b, int capacity) :
            a(a), b(b), capacity(capacity) {}

        int other(int v) const {
            return v == b ? a : b;
        }

        int capacityTo(int v) const {
            return v == b ? capacity - flow : flow;
        }

        void addFlowTo(int v, int deltaFlow) {
            flow += (v == b ? deltaFlow : -deltaFlow);
        }
    };

    vector<Edge> edges;
    vector<vector<int>> graph;
    vector<int> dist, edgeTo, index;

    bool hasPath(int start, int finish) {
        dist.assign(graph.size(), 1e9);
        edgeTo.assign(graph.size(), -1);
        index.assign(graph.size(), 0);
        queue<int> q;

        dist[start] = 0;
        q.push(start);

        while (!q.empty()) {
            int v = q.front();
            q.pop();

            for (int edgeIndex : graph[v]) {
                int to = edges[edgeIndex].other(v);
                if (dist[to] > dist[v] + 1 && edges[edgeIndex].capacityTo(to)) {
                    dist[to] = dist[v] + 1;
                    q.push(to);
                }
            }
        }

        return dist[finish] != 1e9;
    }

    bool dfs(int v, int finish) {
        if (v == finish)
            return 1;

        for (; index[v] < graph[v].size(); index[v]++) {
            int edgeIndex = graph[v][index[v]], to = edges[edgeIndex].other(v);
            if (dist[to] == dist[v] + 1 && edges[edgeIndex].capacityTo(to) && dfs(to, finish)) {
                edgeTo[to] = edgeIndex;
                return 1;
            }
        }

        return 0;
    }

    int getMinCapacity(int start, int finish) {
        int minCapacity = 1e9;
        for (int v = finish; v != start; v = edges[edgeTo[v]].other(v))
            minCapacity = min(minCapacity, edges[edgeTo[v]].capacityTo(v));
        return minCapacity;
    }

    void addFlow(int start, int finish, int deltaFlow) {
        for (int v = finish; v != start; v = edges[edgeTo[v]].other(v))
            edges[edgeTo[v]].addFlowTo(v, deltaFlow);
    }

public:
    Graph(int vertexCount) : graph(vertexCount) {}

    void addEdge(int from, int to, int capacity) {
        edges.push_back(Edge(from, to, capacity));
        graph[from].push_back(edges.size() - 1);
        graph[to].push_back(edges.size() - 1);
    }

    long long maxFlow(int start, int finish) {
        long long flow = 0;
        while (hasPath(start, finish)) {
            while (dfs(start, finish)) {
                int deltaFlow = getMinCapacity(start, finish);
                addFlow(start, finish, deltaFlow);
                flow += deltaFlow;
            }
        }
        return flow;
    }
};

Ссылки

Теория:

Демонстрация:

Код:

Задачи: