最小生成树、最大流、最小费用最大流问题精简

最小生成树:

?简单来说即图中一个使各点连通的N-1个边的子图,当边权和最小时为最小生成树。

经典Prim,Kruskal算法:

  • \color{blue}{(1) Prim:(从点出发,贪婪最?。﹠
  1. 创建顶点集合V,边集合E
  2. 初始化V随意取一点u,E为空
  3. 取与u连接最小的权边与点v,将(u,v)加入E
  4. 继续重复,取与V中现有点所连接的最小权边,加入到E
  5. 直到V中包括了所有顶点

\color{red}{通俗解释:}每次判断根据点集中现有点,与其他点连接的权值,找最小的权边。
比如V中有U1,U2两点,从整个图中找到与U1或U2所连接的最小权边,并把这个权边的顶点加到V中,更新V变成U1,U2,U3,继续重复。

  • \color{blue}{(2) Kruskal:(分解聚类(归并)思想)}
  1. 边权排序,各顶点可编不同号
  2. 选最小,将两顶点标号归并为一类即同号化
  3. 除去上一个最小,再选最小,判断标号,不同就把所有标号1的点归类到标号2上,相同就不操作继续执行。
  4. 直到所有顶点为同标号。

\color{red}{通俗解释:} 通过权值的排序,将权值边从小到大,一步步通过顶点的标号判断归到一起,到最后一定是满足连通无回路条件下的最小权生成树。


最大流问题:

?在满足每个边容量限制情况下,流通在图中的最大权值和。

经典的FF,EK,Dinic算法:

  • \color{blue}{(1) FF:(Ford-Fulkerson DFS搜索):}
  1. DFS找出一个有效路径
  2. 生成残余网络,带反向边
  3. 再在残余图基础上DFS有效路径
  4. 直到找不到有效路径
  5. 把每次的最小权值压进每个边中即最大流

\color{red}{通俗解释:} 深度优先搜索,以最大流最小割为理论依据,残余图无增广路径则最大为判断依据,一直找。 增广路径就是一个有效可通路径的专业叫法而已。

  • \color{blue}{(2) EK:(Edmond-Karp BFS搜索):}
    ?与FF算法区别就在于搜索方式,变成了BFS,为什么变成BFS就更快了呢,由于FF搜索是随机的,我们可以把整个图看成无权距离图,或者说每段距离为1的图,BFS即是无权图最短距离的算法。BFS方式下只要搜到终点就是最短的。所以这个方法也可有人称作最短路径搜索法。

  • \color{blue}{(3) Dinic:(层次优化):}
    ?此算法在EK的基础上,加了一步层次优化,在生成残余网络后层次优化,层次优化是一个分类过程,通过将各点与起点的最短距离或说成相差的最小边数为依据,以BFS方式分成距离起点1条边的,2条边的,3条边的等等,将分成的各类中,相同类中的的边去掉。再去做一次DFS搜索增广路径。 然后生成残余网络再优化,如此循环,每次都全部更新,直到终点不在层次图内结束。


最小费用最大流:

?最小费用最大流问题其实十分简单,抽象化后,我们会明显发现,其实就是把之前无权图当作有权图,权值为单位费用价值,用过这个有权的图找最短路径,这就涉及最短路径算法了,一般用SPFA,因为有反向边,要计算负权问题。找到最短路径后,依然通过生成残余网络方式,进行流的迭代增加生成最大流。 每次都在费用权最小条件下向边压进流,最后得到的就是最小费用条件下的最大流。

?著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,029评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,238评论 3 388
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事?!?“怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,576评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,214评论 1 287
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,324评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,392评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,416评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,196评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,631评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,919评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,090评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,767评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,410评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,090评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,328评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,952评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,979评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容