假設有3個女的要嫁給三個男的,各有各的期望值。
如何讓期望值之和最大?
此時我們就要用到傳說中的km算法了。
這個算法本質上是貪心算法,怎麼算呢?
舉個例子吧
首先看女1,女1與男1間的邊權值+男1期望值=3,而3不等於女一的期望值,所以配對失敗。接着女1與男3間的邊權值+男3的期望值=4,剛好4與女1的期望值相等,配對成功!
接着讓女2找對象,匹配的過程就省略了,最後發現跟男3可以配對,而男3被女1佔了,女2對女1說:“你能不能降低一下期望值啊?”於是女1同意了,但是我們還是得讓女1跟男3可以配對,於是就將女1的期望值降低1,男3的期望值上升1,這樣他們還是能夠配對(男3挑剔了起來)。但是這樣女2又不能配對了,就將女2的期望值也降低。這是發現女1可以和男1配對,就將他們配起來。
接着幫女3找對象,發現女3無法跟任何人配對,就只好將她的期望值降1,讓她可以和男3配對。
此時女3發現男3被女2佔了,於是就勒索讓女2降低期望值,於是女2降低1期望值,爲了以後還能找男3,所以男3的期望值上升1,女3期望值也得隨之降1。這時女1的期望值也得降低1,因爲女1也要保持隨時可以與男3配對。 接着女2找上了男2,於是就跟男2配對。
此時三男三女都有了自己的對象了。(好開心,終於打完字了)
你以爲這就結束了?
不可能 ,還有例題呢:
Description
小W在八中開了一個兼職中心。現在他手下有N個工人。每個工人有N個工作可以選擇,於是每個人做每個工作的效率是不一樣的。做爲CEO的小W的任務就是給每個人分配一個工作,保證所有人效率之和是最大的。N<=200
Input
第一行給出數字N
接下來N行N列,代表每個人工作的效率。
Output
一個數字,代表最大效率之和
Sample Input
4
62 41 86 94
73 58 11 12
69 93 89 88
81 40 69 13
Sample Output
329
HINT
這就是km算法的模板題(雖然跟我舉的例子有點出入,但本質上還是相同的)。
代碼有點長,慢慢看啊
版本1:
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N=205;
int w[N][N];
int la[N],lb[N];
bool va[N],vb[N];
int match[N];
int delta,n;
void read() {
scanf("%d",&n);
for(int i=1;i<=n;i++)
for(int j=1;j<=n;j++)
scanf("%d",&w[i][j]);
}
bool dfs(int x) {
va[x]=1;
for(int y=1;y<=n;y++)
if(!vb[y])
if(la[x]+lb[y]-w[x][y]==0) {
vb[y]=1;
if(!match[y]||dfs(match[y])) {
match[y]=x;
return true;
}
}
else
delta=min(delta,la[x]+lb[y]-w[x][y]);
return false;
}
int KM() {
for(int i=1;i<=n;i++) {
la[i]=-(1<<30);
lb[i]=0;
for(int j=1;j<=n;j++)
la[i]=max(la[i],w[i][j]);
}
for(int i=1;i<=n;i++)
while(true) {
memset(va,0,sizeof(va));
memset(vb,0,sizeof(vb));
delta=1<<30;
if(dfs(i))
break;
for(int j=1;j<=n;j++) {
if(va[j])
la[j]-=delta;
if(vb[j])
lb[j]+=delta;
}
}
int ans=0;
for(int i=1;i<=n;i++)
ans+=w[match[i]][i];
return ans;
}
void write() {
printf("%d\n",KM());
}
int main() {
read();
write();
}
版本2:
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n;
int w[305][305];
int lx[305],ly[305];
int matched[305];
int slack[305];
bool s[305],t[305];
bool match(int i) {
s[i]=1;
for(int j=1; j<=n; j++) {
int cnt=lx[i]+ly[j]-w[i][j];
if(cnt==0&&!t[j]) {
t[j]=1;
if(!matched[j]||match(matched[j])) {
matched[j]=i;
return 1;
}
} else {
slack[j]=min(slack[j],cnt);
}
}
return 0;
}
void update() {
int a=0x3f3f3f3f;
for(int i=1; i<=n; i++) {
if(!t[i])
a=min(a,slack[i]);
}
for(int i=1; i<=n; i++) {
if(s[i])lx[i]-=a;
if(t[i])ly[i]+=a;
}
}
void km() {
memset(matched,0,sizeof(matched));
memset(lx,0,sizeof(lx));
memset(ly,0,sizeof(ly));
for(int i=1; i<=n; i++) {
for(int j=1; j<=n; j++) {
lx[i]=max(lx[i],w[i][j]);
}
}
for(int i=1; i<=n; i++) {
memset(slack,0x3f,sizeof(slack));
while(1) {
memset(s,0,sizeof(s));
memset(t,0,sizeof(t));
if(match(i))
break;
else
update();
}
}
}
int main() {
scanf("%d",&n);
for(int i=1; i<=n; i++) {
for(int j=1; j<=n; j++) {
scanf("%d",&w[i][j]);
}
}
km();
int ans=0;
for(int i=1; i<=n; i++) {
ans+=lx[i];
ans+=ly[i];
}
printf("%d\n",ans);
return 0;
}
如果有什麼地方沒講好或者是說講錯了,可以在評論區告訴我,我會看到後立馬修改。
如果覺得有什麼想法也可以在評論區說。
感謝觀看。