为什么可以这样拆点在 这道题 都已经证明过

代码:

  1 //题目上面说了“The only exception is that the first and the last city should be the same and this city is visited twice.”
2 //我还以为是起点要使用两次,没想到题意就是全部点连接之后出入度都为1
3
4 //题意:有n座城市,m条带权有向边。有人想要游历所有城市,于是制定了计划:游历的路径是一个或者多个环,且所有城市都必须仅存在于一个环中。问怎样设计路线使得总路程最短?
5 //我们可以用最大权匹配去求:
6 //1.对于每个点u,我们拆成u和u'。u代表着出点,在二分图的左侧;u'代表着入点,在二分图的右侧。
7 //2.如果有一条有向边u-->v,那么在二分图中,我们加一条边u-->v',并且权值取反。
8 //
9 //3.利用KM()算法,求出最大权匹配,再将结果取反,即为答案。
10 // 举个三个点的例子
11 // p->q`->q->r`->r->p`
12 //
13 //问:为何KM()算法求出来的就一定是一个或多个环呢?
14 //1.可知,题目已经说明了必定有解。那么对应的二分图必定存在完全匹配,完全匹配也必定是最大匹配。
15 //2.我们用KM()算法求出了最大权匹配。根据性质:最大权匹配必定为最大匹配。所以,如果最大匹配是完全匹配,那么最大权匹配也是完全匹配。
16 //3.因为最大权匹配是完全匹配。所以所求出的解必定是一个或多个环。
17 #include<stdio.h>
18 #include<algorithm>
19 #include<string.h>
20 #include<iostream>
21 #include<queue>
22 #include<vector>
23 using namespace std;
24 const int maxn=510;
25 const int INF=0x3f3f3f3f;
26 int n,m;
27 int g[maxn][maxn],link[maxn],matchx[maxn],matchy[maxn];
28 int slack[maxn],visitx[maxn],visity[maxn];
29 int dfs(int x)
30 {
31 visitx[x]=1;
32 for(int i=1;i<=n;++i)
33 {
34 if(visity[i]) continue;
35 int temp=matchx[x]+matchy[i]-g[x][i];
36 if(temp==0)
37 {
38 visity[i]=1;
39 if(link[i]==-1 || dfs(link[i]))
40 {
41 link[i]=x;
42 return 1;
43 }
44 }
45 else slack[i]=min(slack[i],temp);
46 }
47 return 0;
48 }
49 int km()
50 {
51 memset(link,-1,sizeof(link));
52 memset(matchy,0,sizeof(matchy));
53 for(int i=1;i<=n;++i)
54 {
55 matchx[i]=-INF;
56 for(int j=1;j<=n;++j)
57 {
58 matchx[i]=max(matchx[i],g[i][j]);
59 }
60 }
61 for(int x=1;x<=n;++x)
62 {
63 for(int i=1;i<=n;++i)
64 slack[i]=INF;
65 while(1)
66 {
67 memset(visitx,0,sizeof(visitx));
68 memset(visity,0,sizeof(visity));
69 if(dfs(x)) break;
70 int d=INF;
71 for(int i=1;i<=n;++i)
72 if(!visity[i])
73 d=min(d,slack[i]);
74 for(int i=1;i<=n;++i)
75 {
76 if(visitx[i])
77 matchx[i]-=d;
78 }
79 for(int i=1;i<=n;++i)
80 {
81 if(visity[i]) matchy[i]+=d;
82 else slack[i]-=d;
83 }
84 }
85 }
86 int ans=0;
87 for(int i=1;i<=n;++i)
88 {
89 if(link[i]!=-1)
90 ans+=g[link[i]][i];
91 }
92 return ans;
93 }
94 int main()
95 {
96 int t;
97 scanf("%d",&t);
98 while(t--)
99 {
100 scanf("%d%d",&n,&m);
101 memset(g,0,sizeof(g));
102 for(int i=1;i<=n;++i)
103 {
104 for(int j=1;j<=n;++j)
105 {
106 g[i][j]=-INF;
107 }
108 }
109 while(m--)
110 {
111 int u,v,w;
112 scanf("%d%d%d",&u,&v,&w);
113 g[u][v]=max(-w,g[u][v]);
114 }
115 printf("%d\n",-km());
116 }
117 return 0;
118 }

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