251
правка
Изменения
м
Нет описания правки
Количество необходимых увеличений путей, основанных на кратчайших путях, может быть много больше количества увеличений, основанных на путях с высокой пропускной способностью.
{|border="0" cellpadding="5" width=30% align=center
|[[Файл:Flow_scale_1.png|330px550px|thumb|center|Выбор дополняющих путей в порядке длины]]|[[Файл:Flow_scale_2.png|330px550px|thumb|center|Выбор пути с высокой пропускной способностью в первую очередь]]
|}
== Оценка времени работы ==
{{Утверждение
|statement=
Время работы алгоритма {{---}} <tex> O(E^2 \log U) </tex>.
|proof=
В ходе выполнения алгоритма масштаб <tex> \Delta </tex> принимает следующие значения: <tex> S = \{2^{\lfloor \log_2 U \rfloor}, \ldots, 2^k, \ldots, 2, 1, 0\} </tex>. Тогда <tex> |S| = O(\log U) </tex> {{---}} количество итераций алгоритма.
{{Лемма
|about=
Максимальный поток в сети <tex> G </tex> ограничен сверху значением <tex> |f_k| + 2^k E </tex>, где <tex> |f_k| </tex> {{---}} значение потока при масштабе <tex> \Delta = 2^k </tex>.
|proof=
[[Файл:Flow_scale_3.png|350px580px|thumb|right|Разрез <tex> C_k </tex>]]
В конце итерации с масштабом <tex> \Delta = 2^k </tex>, сеть <tex> G_{f_k} </tex> может быть разбита на два непересекающихся множества <tex> A_k </tex> и <tex> \overline{A_k} </tex> так, что остаточная пропускная способность каждого ребра, идущего из <tex> A_k </tex> в <tex> \overline{A_k} </tex>, не превосходит масштаба <tex> \Delta </tex>. То есть образуется [[Разрез,_лемма_о_потоке_через_разрез|разрез]] <tex> C_k = \langle A_k, \overline{A_k} \rangle </tex>.
|proof=
На некоторой итерации алгоритма каждый дополняющий путь имеет пропускную способность не меньше <tex> 2^k </tex>.
Дополняющий поток на предыдущем шаге ограничен значением <tex> 2^{k + 1} E </tex>. Следовательно, на каждой итерации количество дополняющих путей не превосходит <tex> 2E </tex>.}}{{Утверждение|statement=Время работы алгоритма {{---}} <tex> O(E^2 \log U) </tex>.|proof=В ходе выполнения алгоритма масштаб <tex> \Delta </tex> принимает следующие значения: <tex> S = \{2^{\lfloor \log_2 U \rfloor}, \ldots, 2^k, \ldots, 2, 1, 0\} </tex>. Тогда <tex> |S| = O(\log U) </tex> {{---}} количество итераций алгоритма.
Количество итераций алгоритма {{---}} <tex> O(\log U) </tex>, значит, суммарное количество увеличивающих путей {{---}} <tex> O(E \log U) </tex>.
}}
Алгоритм [[Обход_в_ширину|обхода в ширину]] находит каждый дополняющий путь за время <tex> O(E) </tex>. Следовательно, суммарное время работы алгоритма {{---}} <tex> O(E^2 \log U) </tex>.}}
== Псевдокод ==
'''Max_Flow_By_Scalingfunction''' maxFlowByScaling(G: '''graph''',s: '''int''',t: '''int'''): '''int''' '''int''' flow = 0 <texfont color=darkgreen> f \leftarrow 0 // поток в сети </texfont> '''int''' scale = <tex> \Delta \leftarrow 2^{\lfloor\log_2U\rfloor} </tex> <font color=darkgreen> // текущий минимальный размер потока, который пытаемся пустить </font> '''while''' scale <tex> \Delta \geq 1 geqslant </tex>1 '''do while''' в <tex> G_f </tex> существует увеличивающий путь <tex> p </tex> с пропускной способностью не меньшей <tex> \Delta </tex>меньше, чем scale '''doint''' minCapacity = <tex> \delta \leftarrow \min\{c(u, v) \colon(u, v) \in p\} </tex> <font color=darkgreen> // минимальная пропускная способность в увеличивающем пути </font> увеличить поток по рёбрам <tex> p </tex> на <tex> \delta </tex>minCapacity обновить <tex> G_f </tex> <tex> f \leftarrow f flow = flow + \delta </tex>minCapacity <tex> \Delta \leftarrow \Delta scale = scale / 2 </tex> '''return''' <tex> f </tex>flow
== См. также ==
* [[Определение_сети,_потока|Определение сети, потока]]
