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网络流

作者:互联网

流网络

带权的有向图 G=(V,E),满足以下条件,则称为网络流图:

我们来随便画一个小图

这个东西可以理解成什么呢,源点s是一个水库,一个无尽水的水库,然后我们把水往外面通,每条边是一个管道,c就是每个管道可以流过水的速度的最大限制。

可行流

过容量网络G中每条弧 <u,v>,上的实际流量(简称流量),记为f(u,v);

流量限制

由于流量是实际的,而c只是最大限制,我们就可以得到一个限制:

\[0≤f(u,v)≤c(u,v) \]

PS:除了源点汇点其他点不会存储流量,流进来多少,流出去多少。

流量守恒

对于一个点x,流进x的流量之和和从x出去的流量之和是一样的。

我们设此图中流进来的流量为a,b,c流出去的为d,e,f
则:\(a+b+c=d+e+f\)
就是这个意思。
当然,方便理解,目前完全不考虑反向边
啊有人就要问了:
我在网上看到了!反对称性,对任意u,v∈Vf(u,v) = -f(v,u)。从uv的流量一定是从vu的流量的相反值!要考虑反向边!
首先,目前不考虑仅仅是方便理解,之所以不加反向边是因为,我们定义的f不小于零,然后f(u,v) = -f(v,u)?当然,有的博客讲的是可以为负数的,我们就按流量为正数,参考《算法导论》理解。因为算导不容易坑爹.......
然后关于如何处理反向边,就算遇到了,也很好办啊!

我们在下面加一个点。

就解决了!

流量值

我们用 \(|f|\) 表示流量值,即每秒进网络流的流量。

最大流

对于每一个可行流,我们都可以求对应的一个流量值。
我们讲这些流量值存进一个集合S,网络流就是集合S中最大的那个流量值。

所以最大流指的是最大可行流

残留网络

残留网络是针对流网络中的某一条可行流来说的。通常用 \(G_f\) 表示。

它是怎么定义的呢?
首先它的点集和原来是完全一样的 \(V_f = V\),每个点和原图的每个点一样;
它的边集是原来的两倍 \(E_f = E + E\)中的所有反向边;

那残留网络有什么别的特点呢?
它可以退流。
所以它的容量定义也与众不同。
(u,v)∈E时,\(c'(u,v)=c(u,v)-f(u,v)\)
(v,u)∈E时,\(c'(u,v)=f(v,u)\)

我们来画一个残留网络

当然,这里有一个定理
文字叙述:原网络的可行流加上它对应网络的一个可行流的结构也是原网络的一个可行流
\(f+f'\) 也是 \(G\) 的一个可行流!
计算:\(|f+f'|=|f|+|f'|\)(流量相加是指每条边对应相加)

标签:可行,一个,源点,网络,流量,反向
来源: https://www.cnblogs.com/spaceswalker/p/16412644.html