Havel-Hakimi定理(判断一个度序列是否可图)

本文介绍Havel-Hakimi定理及其应用,详细解释如何通过此定理判断一个给定序列是否能构成无向图的度序列。并通过实例演示了整个判定过程。

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1,Havel-Hakimi定理主要用来判定一个给定的序列是否是可图的。


2,首先介绍一下度序列:若把图 G 所有顶点的度数排成一个序列 S,则称 S 为图 G 的度序列。


3,一个非负整数组成的有限序列如果是某个无向图的序列,则称该序列是可图的。


4,判定过程:(1)对当前数列排序,使其呈递减,(2)从S【2】开始对其后S【1】个数字-1,(3)一直循环直到当前序列出现负数(即不是可图的情况)或者当前序列全为0 (可图)时退出。


5,举例:序列S:7,7,4,3,3,3,2,1  删除序列S的首项 7 ,对其后的7项每项减1,得到:6,3,2,2,2,1,0,继续删除序列的首项6,对其后的6项每项减1,得到:2,1,1,1,0,-1,到这一步出现了负数,因此该序列是不可图的


6.我解释一下意思:排好序后为d1,d2,d3,d4....dn,设度数最大的为v1,将它与度数次大的前d1个顶点连边,然后这个顶点就可以不管了,及在序列中删除首项d1,并把后面的d1个度数减1,依次下去,知道所有的为0就是可图的,出现负数,就一定不可图..


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Havel-Hakimi定理是一种用于判断一个序列是否能代表某个连通图的算法,它基于序列的排序规则。在C++中,你可以编写一个函数来检查一个序列是否满足Havel-Hakimi条件,如果满足则表示可以转化为一个连通图。下面是一个简化的实现: ```cpp #include <vector> #include <algorithm> bool havelHakimi(const std::vector<int>& sequence) { std::vector<int> degrees(sequence.size(), 0); bool is_connected = true; while (!degrees.empty()) { int largest_degree = -1; int max_degrees_index = -1; for (size_t i = 0; i < degrees.size(); ++i) { if (degrees[i] > largest_degree) { largest_degree = degrees[i]; max_degrees_index = i; } } // 如果当前序列一个节点的度大于1,则尝试移除边 if (largest_degree > 1) { degrees[max_degrees_index]--; degrees[sequence[max_degrees_index] - 1]--; } else { // 当所有节点的度都不超过1时,表示无法形成连通图 is_connected = false; break; } // 将剩余的节点按顺序放回 while (max_degrees_index >= 1 && sequence[max_degrees_index] == 0) { sequence[max_degrees_index] = degrees.back(); degrees.pop_back(); max_degrees_index--; } } return is_connected; } std::vector<int> make_graph_sequence(size_t n) { // 例如,构造一个长度为n的序列,每个节点有n-1条边 std::vector<int> sequence(n); for (size_t i = 0; i < n; ++i) { sequence[i] = n - 1; } return sequence; } int main() { auto sequence = make_graph_sequence(4); // 构造一个四节点的序列 bool isValid = havelHakimi(sequence); if (isValid) { printf("The sequence represents a connected graph.\n"); } else { printf("The sequence does not represent a connected graph.\n"); } return 0; } ``` 这段代码首先生成一个序列,其中每个节点都有n-1条边。然后,它将按照Havel-Hakimi算法进行测试。如果最后能得到非空的`degrees`向量,那么说明序列可以构建一个连通图。
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