Acwing.861 二分图的最大匹配(匈牙利算法)

news2024/10/6 17:23:31

题目

给定一个二分图,其中左半部包含nq个点(编号1n1),右半部包含ng个点(编号1n2),二分图共包含m条边。
数据保证任意—条边的两个端点都不可能在同一部分中。请你求出二分图的最大匹配数。
给定一个二分图G,在G的一个子图M中,M的边集{E}中的任意两条边都不依附于同一个顶点,则称M是一个匹配。
所有匹配中包含边数最多的一组匹配被称为二分图的最大匹配,其边数即为最大匹配数。

输入格式

第一行包含三个整数n1,n2和m。
接下来m行,每行包含两个整数u和v,表示左半部点集中的点u和右半部点集中的点v之间存在一条边。

输出格式

输出一个整数,表示二分图的最大匹配数。

数据范围

1≤n1, n2≤500,1 ≤u≤n1,
1<o≤n2,1 ≤m ≤105

  • 输入样例:
2 2 4 
1 1
1 2
2 1
2 2
  • 输出样例:
2

题解

import java.util.Arrays;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author akuya
 * @create 2023-07-11-21:25
 */
public class Hungary {
    static int N=510;
    static int M=100010;
    static int n1,n2,m;
    static int h[] =new int[N];
    static int e[]=new int[M];
    static int ne[]=new int[M];
    static int idx;
    static int match[]=new int[N];
    static boolean st[]=new boolean[N];
    public static void main(String[] args) {
        Scanner scanner=new Scanner(System.in);
        n1=scanner.nextInt();
        n2=scanner.nextInt();
        m=scanner.nextInt();
        Arrays.fill(h,-1);
        while(m--!=0){
            int a,b;
            a=scanner.nextInt();
            b=scanner.nextByte();
            add(a,b);
        }

        int res=0;

        for(int i=1;i<=n1;i++){
            //为什么需要每次都清空
            //因为n1集合每个点都需要匹配n2集合的每一个点,但是不能重复
            Arrays.fill(st,false);
            if(find(i))res++;
        }

        System.out.println(res);

    }
    public static void add(int a ,int b){
        e[idx]=b;ne[idx]=h[a];h[a]=idx++;
    }

    public static boolean find(int x){
        for(int i=h[x];i!=-1;i=ne[i]){
            int j=e[i];
            if(!st[j]){
                st[j]=true;
                if(match[j]==0||find(match[j])){
                    match[j]=x;
                    return true;
                }
            }
        }

        return false;

    }


}

思路

匈牙利算法,原理复杂,在这里不讲解,用于求二分图的最大连接数,最大连接数题干中有讲解。
简单叙述实现方法为,遍历左部集合的每一个点,去与有关系的右部集合匹配,若能匹配成功,则最大连接数加一,若不能匹配成功(该右部点已经被匹配过),会去查看被占用的该右部的左部点能否和其他右部点相连,能则转移,使两个左部点都能有右部相连。在这种情况下完成求得最大连接数。
在这里插入图片描述
以男女生作比,男为左部,女为右部,男1喜欢女1和女2,遍历到男1时,直接将男1与女1匹配,并记录,遍历到男2时,若男2只喜欢女1,刚好,男1也喜欢女2,这时将会将男1与女2匹配,将男2与女1匹配,达到最大匹配数(此处仅仅为作比,没有其他含义)

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