hdu 1569 方格取数(2) 最大点权独立集

方格取数(2)

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[align=left]Problem Description[/align]
给你一个m*n的格子的棋盘，每个格子里面有一个非负数。
从中取出若干个数，使得任意的两个数所在的格子没有公共边，就是说所取数所在的2个格子不能相邻，并且取出的数的和最大。

[align=left]Input[/align]
包括多个测试实例，每个测试实例包括2整数m,n和m*n个非负数(m<=50,n<=50)

[align=left]Output[/align]
对于每个测试实例，输出可能取得的最大的和

[align=left]Sample Input[/align]

3 3
75 15 21
75 15 28
34 70 5

[align=left]Sample Output[/align]

188

链接：http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1569

题意就是求最大点权独立集。
参考论文：http://wenku.baidu.com/link?url=8_Q5cEXSzr67Vdp8S9IlU9W91OIkr_aQHtX8YwHmTGKcasj7vU7soE3p7uB6G9YmktFwsBgSsrjkf8OWzg3AGDNNgQcTSCF1WZ7UjpLzpZe

点覆盖集：是无向图G点一个点集，使得该图中所有边都至少有一个端点在该集合内。
点独立集：是无向图的一个点集，使得任两个在该集合中的点在原图中都不相邻。
最小点覆盖集（minimum vertex covering set，MinVCS）是在无向图中，点数最少的点覆盖集。
最大点独立集（maximum vertex independent set，MaxVIS）是在无向图中，点数最多的点独立集。
以上两个问题在二分图中都可以用最大匹配模型来快速解决。

更为一般的问题：
最小点权覆盖集（minimum weight vertex covering set，MinWVCS）是在带点权无向图G中，点权之和最小的点覆盖集。
最大点权独立集（maximum weight vertex independent set，MaxWVIS）是在带点权无向图中，点权之和最大的点独立集。

最小点权覆盖问题建图方法：
在原图点基础上增加源点s和汇点t。讲二分图中每条边替换为容量为正无穷点有向边。
添加s到X集合中点的有向边，容量为该点的权值。添加集合Y中的点到t的有向边，容量为该点的权值。然后求最小割。

最大点独立集 = 全集 - 最小点覆盖集
最大点权独立集 = 全集 - 最小点权覆盖集
最大点权独立集点权之和 = 所有点权之和 - 最小点权覆盖集点权之和

所以此题求最大点权独立集 就是全集 - 最小点权覆盖集。
那么把方格中的点分为两个部分X和Y。
增加源点s和汇点t。X和Y点边即X中的点与其相邻点Y中的点连接一条有向边。
s到X点边为每个点的权值。Y到t点边为每个点的权值。X到Y的边容量为正无穷。
可以这样考虑，因为X中的点连到和它相邻的Y中的点的边都是题目中不允许点。
所以相当于选出这样的非法边，然后去掉最小点。那么剩下来就是最大点。

bzoj1324 Exca王者之剑和这题类似

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define maxn 55
const int inf = 0x3f3f3f3f;
int M, N;
int mp[maxn][maxn];
int mark[maxn][maxn];
int dir[4][2] = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};
struct Edge
{
int from, to, cap, flow;
Edge(int f, int t, int c, int fl)
{
from = f; to = t; cap = c; flow = fl;
}
};
vector <Edge> edges;
vector <int> G[maxn*maxn];
int s, t, n, m;
int cur[maxn*maxn], vis[maxn*maxn], d[maxn*maxn];
void AddEdge(int from, int to, int cap)
{
edges.push_back(Edge(from, to, cap, 0));
edges.push_back(Edge(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));
d[s] = 0; vis[s] = 1;
queue <int> q;
q.push(s);
while(!q.empty())
{
int u = q.front(); q.pop();
for(int i = 0; i < G[u].size(); i++)
{
Edge &e = edges[G[u][i]];
if(!vis[e.to] && e.cap > e.flow)
{
vis[e.to] = 1;
d[e.to] = d[u]+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++)
{
Edge &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 flow = 0;
while(bfs())
{
memset(cur, 0, sizeof(cur));
flow += dfs(s, inf);
}
return flow;
}
bool judge(int x, int y)
{
if(x >= 1 && x <= N && y >= 1 && y <= M) return true;
return false;
}
int main()
{
while(~scanf("%d%d", &N, &M))
{
edges.clear();
for(int i = 0; i < maxn*maxn; i++) G[i].clear();
int sum = 0;
for(int i = 1; i <= N; i++)
{
for(int j = 1; j <= M; j++)
{
scanf("%d", &mp[i][j]);
sum += mp[i][j];
}
}
s = 0; t = N*M+1;
for(int i = 1; i <= N; i++)
{
for(int j = 1; j <= M; j++)
{
if((i+j)%2 == 0)
{
AddEdge(s, (i-1)*M+j, mp[i][j]);
if(i > 1) AddEdge((i-1)*M+j, (i-2)*M+j, inf);
if(j > 1) AddEdge((i-1)*M+j, (i-1)*M+j-1, inf);
if(i < N) AddEdge((i-1)*M+j, i*M+j, inf);
if(j < M) AddEdge((i-1)*M+j, (i-1)*M+j+1, inf);
}
else AddEdge((i-1)*M+j, t, mp[i][j]);
}
}
printf("%d\n", sum - Maxflow());
}

}