请用c语言实现,流水问题:现在有m个池塘(从1到m开始编号,1为源点,m为汇点)及n条水渠。假设已经给出这n条水渠所连接的池塘和所能流过的水量,设计算法求水渠中所能流过的水的最大容量。示例如下: 输入: 4 5 //池塘数m和水渠数n 1 2 40 //所连接的池塘和所能流过的水量 1 4 20 2 4 20 2 3 30 3 4 10 输出:50 //最大流水量
时间: 2024-03-20 18:38:44 浏览: 163
最大流算法C语言实现
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这是一个经典的最大流问题,可以使用网络流算法来解决。
以下是使用 Edmonds-Karp 算法求解最大流问题的 C 语言实现代码:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <limits.h>
#define MAXN 1005
#define INF INT_MAX
typedef struct {
int to, cap, rev;
} Edge;
int n, m;
int s = 1, t;
int used[MAXN], level[MAXN];
Edge graph[MAXN][MAXN];
int edge_count[MAXN];
void add_edge(int from, int to, int cap) {
graph[from][edge_count[from]] = (Edge){to, cap, edge_count[to]};
graph[to][edge_count[to]] = (Edge){from, 0, edge_count[from]};
edge_count[from]++;
edge_count[to]++;
}
int bfs(int s, int t) {
memset(level, -1, sizeof(level));
level[s] = 0;
int queue[MAXN], head = 0, tail = 0;
queue[tail++] = s;
while (head != tail) {
int v = queue[head++];
for (int i = 0; i < edge_count[v]; i++) {
Edge *e = &graph[v][i];
if (e->cap > 0 && level[e->to] < 0) {
level[e->to] = level[v] + 1;
queue[tail++] = e->to;
}
}
}
return level[t] >= 0;
}
int dfs(int v, int t, int f) {
if (v == t) {
return f;
}
for (int i = used[v]; i < edge_count[v]; i++) {
used[v] = i;
Edge *e = &graph[v][i];
if (e->cap > 0 && level[v] < level[e->to]) {
int d = dfs(e->to, t, fmin(f, e->cap));
if (d > 0) {
e->cap -= d;
graph[e->to][e->rev].cap += d;
return d;
}
}
}
return 0;
}
int max_flow(int s, int t) {
int flow = 0;
while (bfs(s, t)) {
memset(used, 0, sizeof(used));
int f;
while ((f = dfs(s, t, INF)) > 0) {
flow += f;
}
}
return flow;
}
int main() {
scanf("%d%d", &n, &m);
t = n;
for (int i = 0; i < m; i++) {
int u, v, cap;
scanf("%d%d%d", &u, &v, &cap);
add_edge(u, v, cap);
}
printf("%d\n", max_flow(s, t));
return 0;
}
```
代码中使用了邻接表存储图,每个结点维护一个边集,由于每条边在正向和反向都要保存,因此需要维护每个结点的出边数和入边数,即 `edge_count` 数组。
在 `add_edge` 函数中,每次添加一条边时,需要同时添加这条边的反向边,存储在对应的结点中,这样可以在 Edmonds-Karp 算法中进行反向搜索。
在 `bfs` 函数中,使用 BFS 搜索能够到达汇点的结点,并记录每个结点的距离,作为后面 DFS 搜索的参考。
在 `dfs` 函数中,使用 DFS 搜索增广路径,每次搜索到汇点时返回增广流量,更新边的容量,并在反向边中增加流量。
在 `max_flow` 函数中,不断进行 BFS 和 DFS 搜索,直到无法到达汇点为止,返回最大流量。
最后在 `main` 函数中读入数据,构建图,调用 `max_flow` 函数进行求解,并输出结果。
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