求最大匹配的一种显而易见的算法是:先找出全部匹配,然后保留匹配数最多的。但是这个算法的时间复杂度为边数的指数级函数。因此,需要寻求一种更加高效的算法。
增广路的定义(也称增广轨或交错轨):
若P是图G中一条连通两个未匹配顶点的路径,并且属M的边和不属M的边(即已匹配和待匹配的边)在P上交替出现,则称P为相对于M的一条增广路径。
由增广路的定义可以推出下述三个结论:
1-P的路径长度必定为奇数,第一条边和最后一条边都不属于M。
2-P经过取反操作可以得到一个更大的匹配M’。
3-M为G的最大匹配当且仅当不存在相对于M的增广路径。
用增广路求最大匹配(称作匈牙利算法,匈牙利数学家Edmonds于1965年提出)
算法轮廓:
(1)置M为空
(2)找出一条增广路径P,通过取反操作获得更大的匹配M’代替M
(3)重复(2)操作直到找不出增广路径为止
时间复杂度 邻接矩阵:最坏为O(n^3) 邻接表:O(nm)
空间复杂度 O(n^2) O(m+n)
程序清单:
#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;
}