hdu-2819 Swap 二分圖匹配

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題目大意:給定一個矩陣,矩陣元素取值爲0或1,每次操作可以交換任意兩行或兩列,要求對於給定矩陣給出操作次數操作序列將主對角線(A[i][i],i=1...n)元素全部變爲1,無法滿足則輸出-1.

 

題意分析:首先要意識到如果有解,一定可以全部由行交換或者列交換來完成。不妨以行交換爲例,行交換不改變元素的列次序,也就是說,若想A[2][2]爲1,必須A[i][2](i=1..n)中有一個或者多個1.那麼,如果問題有解,就變成找出一個序列,使得某一個行來滿足某一列的對角線值唯一(有點繞口)。或者說,每一次調整一行的位置使得某一列上的對角線元素爲1.

     進一步抽象,就變成了,把指定的行號分配給指定的列號,如果每個列號都能分配到,那麼就有解。就是二分圖的最大匹配。匹配數量如果小於n,則無解。

     有解時,由於具體匹配情況已經求出,問題就變成給定一個1..N的序列,求出一系列的交換使得序列恢復1,2,3,...,N-1,N的順序。記錄交換次數,然後輸出交換次序即可。(具體做法:如果元素s[i]!=i,那麼找到s[j]==i將這兩個元素交換即可,雙重循環)

     最後一個問題:是R還是C?我提交的時候寫了R,但是wa了,改成C好了。仔細想想,在第一步時,行與列沒有區別,行匹配列與列匹配行都一樣。這個問題卡了我一下午。仔細思考這個道題:a[i][j]=1到底代表什麼?代表:

                        1.第i行放到第j行可以使得第j行的主對角線爲1;

                        2.第j列放到第i列可以使得第j列的主對角線爲1;

    也就是說,這道題目中,圖是有向的,看你怎麼解釋。那麼,只要確定匈牙利算法得到的匹配次序究竟是什麼就可以解釋了。

    下面一個例子:    

4
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1
1 0 1 1

答案:

3       3
C 1 2    R 1 4
C 2 3    R 2 4
C 3 4    R 3 4

match數組:

match [0] [1] [2] [3]
          [3] [0] [1] [2]



#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
#include <iostream>
#include <algorithm>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int maxn = 505;
const int Mod = 1000000007;
const double inf = 1<<30;
int n,m;
int map[maxn][maxn];
int cx[maxn],cy[maxn];
bool vis[maxn];
struct Node
{
	int x,y;
}node[maxn];
void Swap( int &a,int &b )
{
	int tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
}
bool FindPath( int u )
{
	for( int i = 1; i <= n; i ++ )
	{
		if( !vis[i] && map[u][i] )
		{
			vis[i] = true;
			if( cy[i] == -1 || FindPath( cy[i] ) )
			{
				cy[i] = u;
				cx[u] = i;
				return true;
			}
		}
	}
	return false;
}
int MaxMatch()
{
	int ans = 0;
	memset( cx,-1,sizeof(cx) );
	memset( cy,-1,sizeof(cy) );
	for( int i = 1; i <= n; i++ )
	{
		if( cx[i] == -1 )
		{
			memset( vis,0,sizeof(vis) );
			ans += FindPath( i );
		}
	}
	return ans;
}
int main()
{
	#ifndef ONLINE_JUDGE   
	freopen("data.txt","r",stdin);   
	#endif
	int a,b;
	while( scanf("%d",&n) != EOF )
	{
		memset( map,0,sizeof(map) );
		for( int i = 1; i <= n; i ++ ){
			for( int j = 1; j <= n; j ++ )
				scanf("%d",&map[i][j]);
		}
		if( MaxMatch() < n )
			puts("-1");
		else
		{
			m = 0;
			for( int i = 1; i <= n; i ++ )
			{
				if( cx[i] != i )
				{
					for( int j = i+1; j <= n; j ++ ){
						if( cx[j] == i ){
							node[m].x = i;
							node[m++].y = j;
							Swap( cx[i],cx[j] );
							break;
						}
					}
				}
			}
			printf("%d\n",m);
			for( int i = 0; i < m; i ++ )
				printf("R %d %d\n",node[i].x,node[i].y);
		}
	}
	return 0;
}


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