zkw费用流算法

zkw算法就是在求最短路的基础上进行多路增广的一种算法,是SPFA求最小费用增广路的一种优化算法。其中用距离标号来求最短路,距离标号类似于预流推进算法中的势函数。

算法流程:

将全部距离标号清零,最初子图只有源点。

利用DFS在子图上求最小费用增广路,如果无法求,则转3。

调整距离标号,使得在最小增量的情况下有一个点进入子图,转2,如果无法调整,结束。

代码(从1到n的费用流):

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <cstring>
 
using namespace std;
 
#define MAXN 2001
 
int dist[MAXN];
bool f[MAXN];
 
struct node{
    int t,f,c;
    node *next,*pair;
} *head[MAXN];
 
int n,m;
int mincost=0;
 
void INSERT(int s,int t,int f,int c){
    node *p=new(node);
    p->t=t;
    p->f=f;
    p->c=c;
    p->next=head[s];
    head[s]=p;
}
 
int aug(int v,int flow){
    if (v==n){
        mincost+=dist[1]*flow;
        return flow;
    }
    f[v]=false;
    int rec=0;
    for (node *p=head[v];p;p=p->next){
        if (f[p->t]&&dist[v]==dist[p->t]+p->c&&p->f){
            int ret=aug(p->t,min(flow-rec,p->f));
            p->f-=ret;
            p->pair->f+=ret;
            if ((rec+=ret)==flow){
                return flow;
            }
        }
    }
    return rec;
}
 
bool relabel(){
    int rec=0x7fffffff;
    for (int i=0;i++<n;){
        if (f[i]){
            continue;
        }
        for (node *p=head[i];p;p=p->next){
            if (f[p->t]&&p->f){
                rec=min(rec,dist[p->t]-dist[i]+p->c);
            }
        }
    }
    if (rec==0x7fffffff){
        return false;
    }
    for (int i=0;i++<n;){
        if (!f[i]){
            dist[i]+=rec;
        }
    }
    return true;
}
 
int main(){
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for (int i=0;i++<n;){
        head[i]=NULL;
    }
    while (m--){
        int s,t,f,c;
        scanf("%d%d%d%d",&s,&t,&f,&c);
        INSERT(s,t,f,c);
        INSERT(t,s,0,-c);
        head[s]->pair=head[t];
        head[t]->pair=head[s];
    }
    memset(dist,0,sizeof(dist));
    do {
        do {
            memset(f,true,sizeof(f));
        } while (aug(1,0x7fffffff));
    } while (relabel());
    printf("%d\n",mincost);
    return 0;
}
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