带花树主要用来找一般图的最大匹配。
例题:带花树例题
如果是二分图,我们可以很简单的用匈牙利或者网络流等等方法找出来最大匹配。
但是如果不是二分图呢?(有奇环)
我们就需要用到带花树了。
主要步骤:
首先,奇环中有2k+1个点,所以最多有k组匹配。这就是说,有一个点没有匹配,即这个点在环内两边的连边都不是匹配边,也只有这个点可以向环外连边。
所以我们就可把整个奇环缩成一个点。缩完点后的图如果可以找到一条增广路,那么原图中也可以找到一条增广路,因为如果增广路经过奇环那么奇环内的增广路可以还原出来。
搜索到了一个未标记的点,有两种情况。如果这个未标记点有匹配,那么把这个点设为B类点,它的匹配点设为A类点,加入队列继续增广。如果这个点没有匹配,又因为我们是从一个未匹配点开始进行搜索的,所以这说明我们找到了一条增广路,沿着过来的边找回去,展开带花树,修改搜索的过程中,如果我们遇到了偶环,那么不管它,因为它不会影响求解。如果遇到了一个奇环,那么我们找到当前点x和找到的点v,求出他们的最近公共花祖先,然后把环缩掉。这里我们用并查集实现。
最后在这里,祝福chh生日快乐!!,EC拿牌!!!
总时间复杂度: O(n^3)
AC代码:
#pragma GCC optimize(2)
#include<bits/stdc++.h>
//#define int long long
using namespace std;
const int N=510,M=3e5+10;
int n,m,f[N],match[N],res,pre[N],col[N],cnt,tic[N];
int head[N],nex[M],to[M],tot;
queue<int> q;
inline void add(int a,int b){to[++tot]=b; nex[tot]=head[a]; head[a]=tot;}
int find(int x){return x==f[x]?x:f[x]=find(f[x]);}
inline int lca(int x,int y){
cnt++;
while(1){
if(x){
x=find(x);
if(tic[x]==cnt) return x;
else tic[x]=cnt,x=pre[match[x]];
}
swap(x,y);
}
}
void shrink(int x,int y,int p){
while(find(x)!=p){
pre[x]=y,y=match[x];
if(col[y]==2) col[y]=1,q.push(y);
if(find(x)==x) f[x]=p;
if(find(y)==y) f[y]=p;
x=pre[y];
}
}
inline int check(int s){
for(int i=1;i<=n;i++) f[i]=i,pre[i]=col[i]=0;
while(q.size()) q.pop(); q.push(s); col[s]=1;
while(q.size()){
int u=q.front(); q.pop();
for(int i=head[u];i;i=nex[i]){
if(col[to[i]]==2||find(to[i])==find(u)) continue;
if(!col[to[i]]){
col[to[i]]=2,pre[to[i]]=u;
if(!match[to[i]]){
for(int j=to[i],t,last;j;j=last){
last=match[t=pre[j]];
match[j]=t,match[t]=j;
}
return 1;
}
col[match[to[i]]]=1; q.push(match[to[i]]);
}else if(col[to[i]]==1){
int l=lca(u,to[i]);
shrink(u,to[i],l); shrink(to[i],u,l);
}
}
}
return 0;
}
signed main(){
cin>>n>>m;
for(int i=1,a,b;i<=m;i++) scanf("%d %d",&a,&b),add(a,b),add(b,a);
for(int i=1;i<=n;i++) res+=(!match[i]&&check(i));
cout<<res<<endl;
for(int i=1;i<=n;i++) printf("%d ",match[i]);puts("");
return 0;
}