最大权闭合子图 学习笔记

求给定有向图的最大权闭合子图的点权和。(其中闭合表示没有从子图向外的连边)

考虑使用最小割。

将点权按正负分开,源点连正权点,汇点连负权点。

边的容量为绝对值。

把原图中的边容量设为正无穷。

这样便建出了一张新图。


证明1:新图的最小割一定割在源点,汇点边

显然,中间的边权是INF。

最小割=最大流=有限数值

证明2:任何一个闭合子图可以唯一映射到割在源汇的割(简单割)

易证,任何子图都对应一个割的S集合。

充分性:由闭合性可知,闭合子图中不会有向外的连边。

那么对应的割不会割在中间连边。

必要性:简单割的S集合中,不会有向非汇点的边。

即不存在(u,v)S&(u,v)T(u,v)\notin S\&(u,v)\notin T

对应到原图中为闭合子图。

证明3:最大权闭合子图边点权和=$\sum_{v\in V^+} W(v) - ~ $最小割

点权和=vV+W(v)+vVW(v)\sum_{v\in V^+} W(v)+\sum_{v\in V^-} W(v)

最小割=vV+W(v)+vVW(v)\sum_{v\in V^+} W(v)+\sum_{v\in V^-} -W(v)