7-32 哥尼斯堡的“七桥问题”
題目來源:PTA 數據結構與算法題目集(中文)
哥尼斯堡是位于普累格河上的一座城市,它包含兩個島嶼及連接它們的七座橋,如下圖所示。
可否走過這樣的七座橋,而且每橋只走過一次?瑞士數學家歐拉(Leonhard Euler,1707—1783)最終解決了這個問題,并由此創立了拓撲學。
這個問題如今可以描述為判斷歐拉回路是否存在的問題。歐拉回路是指不令筆離開紙面,可畫過圖中每條邊僅一次,且可以回到起點的一條回路。現給定一個無向圖,問是否存在歐拉回路?
輸入格式:
輸入第一行給出兩個正整數,分別是節點數N (1≤N≤1000)和邊數M;隨后的M行對應M條邊,每行給出一對正整數,分別是該條邊直接連通的兩個節點的編號(節點從1到N編號)。
輸出格式:
若歐拉回路存在則輸出1,否則輸出0。
輸入樣例1:
6 10 1 2 2 3 3 1 4 5 5 6 6 4 1 4 1 6 3 4 3 6輸出樣例1:
1輸入樣例2:
5 8 1 2 1 3 2 3 2 4 2 5 5 3 5 4 3 4輸出樣例2:
0思路:
1. 無向圖是歐拉圖(存在歐拉回路)當且僅當該圖是連通的且沒有奇度頂點;無向圖是半歐拉圖(存在歐拉通路)當且僅當該圖是連通的且恰有兩個奇度頂點;
??? 有向圖是歐拉圖(存在歐拉回路)當且僅當該圖是強連通的且每個頂點入度等于出度;有向圖是半歐拉圖(存在歐拉通路)當且僅當該圖是單向連通的且恰有兩個奇度頂點;
2. 本題中首先需要判斷該圖是否連通圖,若是連通圖則再判斷是否有無奇度頂點;
3. 使用并查集來判斷該圖是否為連通圖,設置一個數組ab,每個元素初始化為對應下標(每個元素的根結點為自己),每輸入一條邊,便在數組ab中尋找邊的頂點a和b(a<b)的根結點fa和fb,若fa和fb不相等(沒有在一個連通分支里),則把fb指向fa(fa作fb的根結點);
4. 使用一個數組v,每個元素初始化0,每輸入一條邊,便在數組v中增加對應頂點a和b和度數;
5. 找出每個頂點在并查集數組ab中的根結點,并判斷是否都相等,相等則為連通圖;
6. 根據數組v判斷每個頂點的度數是否為偶數;全為偶數則是歐拉圖(前提是5成立);
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//7-32 哥尼斯堡的“七橋問題” #include <iostream> using namespace std; #include <algorithm> #include <vector> #include <set> #define N 1005int ab[N],n; //ab為并查集數組int find(int x) //尋找x的根結點 {if(x==ab[x]) return x;return ab[x]=find(ab[x]);}bool liantong() //判斷是否為連通圖 {set <int> se;for(int i=1;i<=n&&se.size()<=1;i++)se.insert(find(i));if(se.size()==1)return true;return false;}bool degreeOK(vector<int> v) //判斷連通無向圖是否為歐拉圖 {for(int i=1;i<=n;i++)if(v[i]%2!=0)return false;return true;} int main() {int m,i,a,b;cin>>n>>m;vector<int> v(n+1,0); //統計度數for(i=1;i<=n;i++) //初始化并查集數組ab[i]=i;for(i=0;i<m;i++){cin>>a>>b;if(a>b)swap(a,b); //避免互相指向(循環指向)產生多個根節點,對所有節點都是大的指向小的v[a]++;v[b]++;int fa=ab[a]; //找出a的跟節點faint fb=ab[b]; //找出b的跟節點fbif(fa!=fb)ab[fb]=fa; //合并,fb指向fa,大的指向小的}if(liantong()&°reeOK(v)) //連通且無奇度頂點cout<<1<<endl;elsecout<<0<<endl;return 0; }?
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的7-32 哥尼斯堡的“七桥问题”的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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