给定有向图G=(V,E)。设P 是G 的一个简单路(顶点不相交)的集合。如果V 中每个 顶点恰好在P 的一条路上,则称P是G 的一个路径覆盖。P 中路径可以从V 的任何一个顶 点开始,长度也是任意的,特别地,可以为0。G 的最小路径覆盖是G 的所含路径条数最少 的路径覆盖。 设计一个有效算法求一个有向无环图G 的最小路径覆盖。 提示:设V={1,2,... ,n},构造网络G1=(V1,E1)如下: 每条边的容量均为1。求网络G1的( x0 , y0 )最大流。 编程任务: 对于给定的有向无环图G,编程找出G的一个最小路径覆盖。


 

  看了题面,很多人还是不懂题意,什么是最小路径覆盖这是个问题。一共有N个点,M条有向边,我们想用其中的一串可以合并起来的有向边,譬如这样"1->2; 2->3; 3->4"合并一下,就是"1->4"并且把链上的所有的点都给遍历到了(1,2,3,4点都路过了)。我们要求的就是最少用几条边,可以把所有的点都给覆盖了。

  关于怎么建边呢,我们这么想,对于每条边,一开始我们一共有M条边,有N个点,我们每次把两条边合并的时候就会去减少一条最小路径覆盖,所以我们要求的就是最多可以合并多少条边。那么怎么合并边,是不是可以将边推到点的关系上去,因为每个点最多被经过一次,也就是被访问过一次。那么,我们是不是将点的关系表示出来就可以了?

  那么,在以有向无环图为基础的时候,我们把每个点拆开来,表示的是出发、达到的关系:点i拆成{ i, i' },那么,建立对全体的点:S->i 以及 i'->T,其余的点,如果有"u->v"这样的关系的时候,就建立" u->v' "这样的点,表示的是从u出发可以达到v,如果我们需要把这两个点缩成一个点的话,那么就可以减少一条边的需要,我们跑最大流,就是为了得到最多可以减少多少条边。

  建边:

S -> i

i' -> T

u -> v'


 

 

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <string>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#include <limits>
#include <vector>
#include <stack>
#include <queue>
#include <set>
#include <map>
#define lowbit(x) ( x&(-x) )
#define pi 3.141592653589793
#define e 2.718281828459045
#define INF 0x3f3f3f3f
#define HalF (l + r)>>1
#define lsn rt<<1
#define rsn rt<<1|1
#define Lson lsn, l, mid
#define Rson rsn, mid+1, r
#define QL Lson, ql, qr
#define QR Rson, ql, qr
#define myself rt, l, r
namespace fastIO {
#define BUF_SIZE 100000
    //fread -> read
    bool IOerror = 0;
    inline char nc() {
        static char buf[BUF_SIZE], *p1 = buf + BUF_SIZE, *pend = buf + BUF_SIZE;
        if(p1 == pend) {
            p1 = buf;
            pend = buf + fread(buf, 1, BUF_SIZE, stdin);
            if(pend == p1) {
                IOerror = 1;
                return -1;
            }
        }
        return *p1++;
    }
    inline bool blank(char ch) {
        return ch == ' ' || ch == 'n' || ch == 'r' || ch == 't';
    }
    inline void read(int &x) {
        char ch;
        while(blank(ch = nc()));
        if(IOerror) return;
        for(x = ch - '0'; (ch = nc()) >= '0' && ch <= '9'; x = x * 10 + ch - '0');
    }
#undef BUF_SIZE
};
using namespace fastIO;
using namespace std;
typedef unsigned long long ull;
typedef long long ll;
const int maxN = 307, maxE = 1.5e4 + 7, S = 0;
int N, M, head[maxN], cur[maxN], cnt, T, top[maxN], tot, indu[maxN];
struct Eddge
{
    int nex, to, flow;
    Eddge(int a=-1, int b=0, int c=0):nex(a), to(b), flow(c) {}
}edge[maxE], path[maxN];
inline void addEddge(int u, int v, int flow)
{
    edge[cnt] = Eddge(head[u], v, flow);
    head[u] = cnt++;
}
inline void _add(int u, int v, int flow) { addEddge(u, v, flow); addEddge(v, u, 0); }
int deep[maxN];
queue<int> Q;
bool bfs()
{
    memset(deep, 0, sizeof(deep));  deep[S] = 1;    while(!Q.empty()) Q.pop();
    Q.push(S);
    while(!Q.empty())
    {
        int u = Q.front();  Q.pop();
        for(int i=head[u], v, f; ~i; i=edge[i].nex)
        {
            v = edge[i].to; f = edge[i].flow;
            if(f && !deep[v])
            {
                deep[v] = deep[u] + 1;
                Q.push(v);
            }
        }
    }
    return deep[T];
}
int dfs(int u, int dist)
{
    if(u == T) return dist;
    for(int &i = cur[u], v, f; ~i; i=edge[i].nex)
    {
        v =  edge[i].to;    f = edge[i].flow;
        if(f && deep[v] == deep[u] + 1)
        {
            int di = dfs(v, min(f, dist));
            if(di)
            {
                edge[i].flow -= di;
                edge[i^1].flow += di;
                return di;
            }
        }
    }
    return 0;
}
int Dinic()
{
    int ans = 0, tmp;
    while(bfs())
    {
        for(int i=S; i<=T; i++) cur[i] = head[i];
        while((tmp = dfs(S, INF))) ans += tmp;
    }
    return ans;
}
inline void addPath(int u, int v)
{
    path[tot] = Eddge(top[u], v);
    top[u] = tot++;
}
inline void serch(int u)
{
    printf("%d ", u);
    for(int i=top[u], v; ~i; i=path[i].nex)
    {
        v = path[i].to;
        serch(v);
    }
}
inline void solve()
{
    for(int u=1; u<=N; u++)
    {
        for(int i=head[u], v, f; ~i; i=edge[i].nex)
        {
            v = edge[i].to; f = edge[i^1].flow;
            if(v > N && f)
            {
                addPath(u, v - N);
                indu[v - N]++;
            }
        }
    }
    for(int i=1; i<=N; i++) if(!indu[i]) { serch(i); printf("n"); }
}
inline void init()
{
    cnt = tot = 0;    T = (N << 1) + 1;
    for(int i=S; i<=T; i++) head[i] = top[i] = -1;
    for(int i=1; i<=N; i++) indu[i] = 0;
}
int main()
{
    //scanf("%d%d", &N, &M);
    read(N); read(M);
    init();
    for(int i=1, u, v; i<=M; i++)
    {
        //scanf("%d%d", &u, &v);
        read(u);    read(v);
        _add(u, v + N, 1);
    }
    for(int i=1; i<=N; i++) { _add(S, i, 1); _add(i + N, T, 1); }
    int ans = N - Dinic();
    solve();
    printf("%dn", ans);
    return 0;
}
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