20220107-二分图多重匹配

二分图多重匹配

1. 二分图匹配、二分图多重匹配

  • 简洁定义:
    • 二分图匹配:边数最多的匹配;
    • 二分图多重匹配:规定一个点要与L条边匹配。同时根据是否有边权,可划分为:
      • 二分图最大多重匹配;
      • 二分图最大权多重匹配(二分图多重最佳完美匹配);
  • 联系:L == 1时,二分图多重匹配退化为二分图匹配。

2. 二分图多重匹配算法

  • 二分图最大多重匹配:
    • 在原图上建立源点S和汇点T;
    • S向每个X方点连一条容量为该X方点L值的边,每个Y方点向T连一条容量为该Y方点L值的边;
    • 原来二分图中各边在新的网络中仍存在,容量为1(若该边可以使用多次则容量大于1);
    • 求网络的最大流,就是该二分图多重最大匹配的值。
  • 二分图最大权多重匹配:
    • 在原图上建立源点S和汇点T;
    • S向每个X方点连一条容量为该X方点L值、费用为0的边,每个Y方点向T连一条容量为该Y方点L值、费用为0的边;
    • 原来二分图中各边在新的网络中仍存在,容量为1(若该边可以使用多次则容量大于1),费用为该边的权值;
    • 求网络的最大费用流,就是该二分图多重最优匹配的值。

3. 典型例题

  • 稳定的牛分配