费用流做二分图最大权匹配

时间:2021-05-03 06:09:10

费用流二分图最大权匹配的一个性质

使用费用流计算二分图最大权匹配,考虑每次只增广一条最短路径(所以二分图上边权取负)。
我们会发现每次增广,二分图中匹配边边权总和会增加 ΔL
其中 ΔL=广
ΔLi 表示第 i 次增广时匹配边边权和的变化量
我们会发现其满足以下性质 ΔL1ΔL2ΔLn
为什么呢?


我们考虑相邻两次增广 ΔLx ΔLx+1
因为在第一次增广后需要建立反向边,所以第二次增广可能会经过第一次增广建立的反向边。
我们分情况讨论

  1. 如果第二次增广没有经过第一次增广所建立的反向边,很显然 ΔLxΔLx+1
  2. 如果第二次增广经过了第一次增广时所建立的反相边,则是以下情况
    费用流做二分图最大权匹配
    其中绿色路径表示第一次增广时的路径,蓝色路径表示第二次增广的路径
    X 表示两次增广共同经过的边的长度(边权), a,b,c,d 表示增广时各个路径的长度

综上所述,就是这样啦。


说到这里,我们可以发现:使用费用流做二分图最大权匹配,第 i 次增广后的总费用,表示在这个二分图中选出 i 条边能得到的最大边权和。
而这个边权和的变化量是单调的

以上结论(增广时最短路长度的变化量单调)是否可以推广到一般图,请自行思考