nysit 42 欧拉通路(一笔画图)

本文介绍了一种算法,用于判断给定点和边组成的图是否能一笔画出,即是否存在欧拉通路。通过并查集实现连通性和点度数的计算,最终确定图的特性。

题目链接:http://acm.nyist.net/JudgeOnline/problem.php?pid=42

题目大意:给你一些点和边,问能否用一笔把这个图画出来,每条边只能画一次

思路:求是否存在欧拉通路(所有点度数均为偶数或者有两个点的度数为奇数),图可能不连通,故还要判断图的连通性,另外,需要注意的是图中可能存在孤立的点,这个也要判断

 

### 欧拉通路的存在条件 在图论中,欧拉通路(Eulerian Path)是指经过图中每条边恰好一次的路径[^2]。对于无向图和有向图,欧拉通路的存在条件有所不同: #### 1. **无向图中的欧拉通路存在条件** 对于无向图,存在欧拉通路的充要条件是: - 图是连通的(忽略孤立点),即从任意一个顶点出发都可以到达其他所有顶点。 - 图中最多有两个度数为奇数的顶点。如果存在两个奇度顶点,则欧拉通路必须以这两个顶点为起点和终点;如果不存在奇度顶点,则图中存在欧拉回路而非欧拉通路[^2]。 #### 2. **有向图中的欧拉通路存在条件** 对于有向图,存在欧拉通路的充要条件是: - 图是强连通的(忽略孤立点),即从任意一个顶点出发都可以到达其他所有顶点。 - 图中最多有一个顶点的出度比入度大1(记为顶点A),最多有一个顶点的入度比出度大1(记为顶点B),其余顶点的入度等于出度。如果满足上述条件,则欧拉通路必须以顶点A为起点,以顶点B为终点[^3]。 #### 示例代码 以下是一个判断有向图是否存在欧拉通路的Python实现: ```python from collections import defaultdict def has_euler_path_directed(graph): in_degree = defaultdict(int) out_degree = defaultdict(int) # 计算每个节点的入度和出度 for u in graph: out_degree[u] += len(graph[u]) for v in graph[u]: in_degree[v] += 1 start_count = 0 end_count = 0 # 统计出度与入度的差异 for node in set(list(in_degree.keys()) + list(out_degree.keys())): if out_degree[node] - in_degree[node] > 1 or in_degree[node] - out_degree[node] > 1: return False if out_degree[node] - in_degree[node] == 1: start_count += 1 if in_degree[node] - out_degree[node] == 1: end_count += 1 # 最多允许一个起点和一个终点 if start_count > 1 or end_count > 1: return False return True ``` ### 注意事项 上述代码仅检查欧拉通路的存在性,未考虑图的强连通性。在实际应用中,还需要确保图是强连通的。
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