求最大匹配的一種顯而易見(jiàn)的算法是:先找出全部匹配,然后保留匹配數(shù)最多的。但是這個(gè)算法的時(shí)間復(fù)雜度為邊數(shù)的指數(shù)級(jí)函數(shù)。因此,需要尋求一種更加高效的算法。
增廣路的定義(也稱增廣軌或交錯(cuò)軌):
若P是圖G中一條連通兩個(gè)未匹配頂點(diǎn)的路徑,并且屬M(fèi)的邊和不屬M(fèi)的邊(即已匹配和待匹配的邊)在P上交替出現(xiàn),則稱P為相對(duì)于M的一條增廣路徑。
由增廣路的定義可以推出下述三個(gè)結(jié)論:
1-P的路徑長(zhǎng)度必定為奇數(shù),第一條邊和最后一條邊都不屬于M。
2-P經(jīng)過(guò)取反操作可以得到一個(gè)更大的匹配M’。
3-M為G的最大匹配當(dāng)且僅當(dāng)不存在相對(duì)于M的增廣路徑。
用增廣路求最大匹配(稱作匈牙利算法,匈牙利數(shù)學(xué)家Edmonds于1965年提出)
算法輪廓:
(1)置M為空
(2)找出一條增廣路徑P,通過(guò)取反操作獲得更大的匹配M’代替M
(3)重復(fù)(2)操作直到找不出增廣路徑為止
時(shí)間復(fù)雜度 鄰接矩陣:最壞為O(n^3) 鄰接表:O(nm)
空間復(fù)雜度 O(n^2) O(m+n)
程序清單:
#include<iostream>
#include<string>
#include<stdio.h>
using namespace std;
bool g[201][201];
int n,m,ans;
bool b[201];
int link[201];
//FILE *fin=fopen("stall4.in","r");
//FILE *fout=fopen("stall4.out","w");
void init()


{
int _x,_y;
memset(g,0,sizeof(g));
memset(link,0,sizeof(link));
ans=0;
scanf("%d%d",&n,&m);
for(int i=1;i<=n;i++)

{
scanf("%d",&_x);
for(int j=0;j<_x;j++)

{
scanf("%d",&_y);
g[i][_y]=true;
}
}
}
bool find(int a)


{
for(int i=1;i<=m;i++)

{
if(g[a][i]==true &&!b[i])

{
b[i]=true;
if(link[i]==0||find(link[i]))

{
link[i]=a;
return true;
}
}
}
return false;
}
int main()


{
init();
for(int i=1;i<=n;i++)

{
memset(b,0,sizeof(b));
if(find(i))ans++;
}
printf("%d\n",ans);
return 0;
}