判断是否为二分图

无向图G为二分图的充分必要条件是,G至少有两个顶点,且其所有回路的长度均为偶数

判断一个图是不是二分图,思路当然就是染色法,首先给一个顶点然色,然后与它相邻的顶点全部染相反的颜色,如果过程中发现要染的点已经染色了,而且是和现在点相同的颜色的话,那么就说明不是一个二分图。

首先任意取出一个顶点进行染色,和该节点相邻的点有三种情况:

1.未染色    那么继续染色此节点(染色为另一种颜色)

2.已染色但和当前节点颜色不同      跳过该点

3.已染色并且和当前节点颜色相同       返回失败(该图不是二分图)


实验要求涉及两个部分: 1. **判定欧拉图和半欧拉图以及求解欧拉路径/回路**: 对于无向图,如果所有顶点的度数都是偶数,则它是欧拉图,存在一个可以经过每条边恰好一次的闭合路径(如果是环则为回路),称为欧拉回路。若所有顶点除了两个有奇数度数外其他都为偶数,则是半欧拉图,有一条路径能经过每条边恰好一次,到达这两个奇数度数的顶点后就不能再继续了。 2. **判定二分图并使用匈牙利算法找最大匹配**: 二分图是指顶点集V可以分为两部分V1和V2,使得图中任何一条边连接的是V1和V2的顶点。匈牙利算法(也叫Munkres算法)用于求解有权图的最大匹配问题,即在一个二分图中找到尽可能多的互相配对的边,使得每个顶点至多被一对边所连接。 在C++中实现上述功能,你需要: - 使用邻接矩阵或邻接表存储图结构。 - 判断顶点的度数,检查欧拉性和半欧拉性。 - 遍历或搜索图,寻找欧拉路径/回路。 - 对于二分图,首先检验条件,然后运用匈牙利算法库(如Kuhn-Munkres库)来找出最大匹配。 注意:实际编写代码时,需要包含必要的头文件,定义函数和数据结构,并处理可能出现的异常情况。下面是一个简化的伪代码示例: ```cpp #include <vector> #include <set> // 图相关数据结构 typedef std::vector<int> Edge; struct Graph { std::vector<std::vector<Edge>> adj; // 邻接列表或邻接矩阵 }; bool isEuler(Graph& G) { int oddDegreeCount = 0; for (const auto& v : G.adj) { if (v.size() % 2 != 0) oddDegreeCount++; } return oddDegreeCount <= 2; } std::vector<int> findEulerPathOrCycle(Graph& G); // 判断二分图和实现最大匹配 bool is Bipartite(Graph& G); void maxMatching(Graph& G); // 使用Kuhn-Munkres或其他库 int main() { // 初始化图 Graph G; // 检查并输出欧拉信息 if (isEuler(G)) { std::vector<int> path = findEulerPathOrCycle(G); // 输出路径 } // 检查并计算最大匹配 if (isBipartite(G)) { maxMatching(G); } return 0; } ```
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