費用流做二分圖最大權匹配

費用流二分圖最大權匹配的一個性質

使用費用流計算二分圖最大權匹配,考慮每次只增廣一條最短路徑(所以二分圖上邊權取負)。
我們會發現每次增廣,二分圖中匹配邊邊權總和會增加ΔL
其中ΔL=
ΔLi 表示第i 次增廣時匹配邊邊權和的變化量
我們會發現其滿足以下性質ΔL1ΔL2ΔLn
爲什麼呢?


我們考慮相鄰兩次增廣ΔLxΔLx+1
因爲在第一次增廣後需要建立反向邊,所以第二次增廣可能會經過第一次增廣建立的反向邊。
我們分情況討論

  1. 如果第二次增廣沒有經過第一次增廣所建立的反向邊,很顯然ΔLxΔLx+1
  2. 如果第二次增廣經過了第一次增廣時所建立的反相邊,則是以下情況

    其中綠色路徑表示第一次增廣時的路徑,藍色路徑表示第二次增廣的路徑
    X 表示兩次增廣共同經過的邊的長度(邊權),a,b,c,d 表示增廣時各個路徑的長度

綜上所述,就是這樣啦。


說到這裏,我們可以發現:使用費用流做二分圖最大權匹配,第i 次增廣後的總費用,表示在這個二分圖中選出i 條邊能得到的最大邊權和。
而這個邊權和的變化量是單調的

以上結論(增廣時最短路長度的變化量單調)是否可以推廣到一般圖,請自行思考

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