最大流問題c#
最大流問題(Maximum Flow Problem)是圖論中的一個重要問題,它的目標是在一個帶有權重的有向圖中,找到一條從源點(源點)到匯點(匯點)的最大流量路徑。在C#中,可以使用許多不同的數據結構和算法來解決這個問題,其中最常用的是福特-福克森算法(Ford-Fulkerson Algorithm)。
以下是一個簡單的C#程式,它使用福特-福克森算法來解決最大流問題:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class MaximumFlowProblem
{
private static int[,] graph;
private static int source, sink;
public MaximumFlowProblem(int[,] g, int src, int snk)
{
graph = g;
source = src;
sink = snk;
}
public int FordFulkerson()
{
int maxFlow = 0;
Queue<int> queue = new Queue<int>();
int[] parent = new int[graph.GetLength(0)];
while (true)
{
int[] capacity = new int[graph.GetLength(0)];
for (int i = 0; i < graph.GetLength(0); i++)
{
capacity[i] = graph[i, sink];
}
queue.Clear();
queue.Enqueue(source);
parent.AsSpan().Fill(-1);
while (queue.Count > 0)
{
int current = queue.Dequeue();
for (int i = 0; i < graph.GetLength(1); i++)
{
if (graph[current, i] > 0 && parent[i] == -1)
{
parent[i] = current;
queue.Enqueue(i);
}
}
}
if (parent[sink] == -1)
{
break;
}
else
{
int flow = int.MaxValue;
for (int i = sink; i != source; i = parent[i])
{
flow = Math.Min(flow, capacity[parent[i]]);
}
for (int i = sink; i != source; i = parent[i])
{
capacity[parent[i]] -= flow;
capacity[i] += flow;
}
maxFlow += flow;
}
}
return maxFlow;
}
public static void Main()
{
int[,] graph = {
{ 0, 16, 13, 0, 0 },
{ 0, 0, 10, 12, 0 },
{ 0, 4, 0, 0, 14 },
{ 0, 0, 9, 0, 20 },
{ 0, 0, 0, 7, 0 }
};
MaximumFlowProblem problem = new MaximumFlowProblem(graph, 0, 4);
int maxFlow = problem.FordFulkerson();
Console.WriteLine("Maximum flow: " + maxFlow);
}
}
這個程式定義了一個MaximumFlowProblem
類,它接受一個帶有權重的有向圖、源點和匯點。FordFulkerson
方法使用福特-福克森算法來找到從源點到匯點的最大流量。Main
方法創建了一個示例圖,並列印出最大流量。
請注意,這個程式假設圖是邊界分明的,即每個頂點都有一個邊界,除了源點和匯點。如果你的圖不是邊界分明的,你可能需要對算法進行一些修改。