图论算法之欧拉(回)路
下面来简单说说图论算法中的欧拉路和欧拉回路,也就是简单的一笔画问题。
如果从一个图的任意一点出发,能不重复地遍历所有的边,那么这就是一个欧拉路;
如果不重复地遍历了所有的边之后,最终又回到了起点,那么这就是一个欧拉回路;
存在欧拉路和欧拉回路的图都必须保证是连通的;
奇点偶点的概念:一个点的度是偶数是偶点,一个点的度数是奇数是奇点;
如果图中有且只有两个奇点,那么存在欧拉路;
如果图中的点全部都是偶点,那么存在欧拉回路;
那么我们研究一笔画问题的时候就可以分这么几个步骤:
读入和统计点的度;
如果有且只有两个奇点,那么存在欧拉路,把任意一个奇点当做起点;
如果全部都是偶点,那么存在欧拉回路,任意一个点都可以作为起点;
其他情况的话。。。什么也不是。。。
然后就可以用深搜的方法遍历每一条边,保存路径;
下面看一个例子:
骑马修栅栏 【codevs2039/USACO】
Farmer John每年有很多栅栏要修理。他总是骑着马穿过每一个栅栏并修复它破损的地方。
John是一个与其他农民一样懒的人。他讨厌骑马,因此从来不两次经过一个栅栏。你必须编一个程序,读入栅栏网络的描述,并计算出一条修栅栏的路径,使每个栅栏都恰好被经过一次。John能从任何一个顶点(即两个栅栏的交点)开始骑马,在任意一个顶点结束。
每一个栅栏连接两个顶点,顶点用1到500标号(虽然有的农场并没有500个顶点)。一个顶点上可连接任意多(>=1)个栅栏。两顶点间可能有多个栅栏。所有栅栏都是连通的(也就是你可以从任意一个栅栏到达另外的所有栅栏)。
你的程序必须输出骑马的路径(用路上依次经过的顶点号码表示)。我们如果把输出的路径看成是一个500进制的数,那么当存在多组解的情况下,输出500进制表示法中最小的一个 (也就是输出第一个数较小的,如果还有多组解,输出第二个数较小的,等等)。
输入数据保证至少有一个解。
第1行: 一个整数F(1 <= F <= 1024),表示栅栏的数目
第2到F+1行: 每行两个整数i, j(1 <= i,j <= 500)表示这条栅栏连接i与j号顶点。
输出应当有F+1行,每行一个整数,依次表示路径经过的顶点号。注意数据可能有多组解,但是只有上面题目要求的那一组解是认为正确的。
9 1 2 2 3 3 4 4 2 4 5 2 5 5 6 5 7 4 6
1 2 3 4 2 5 4 6 5 7
这就是一个欧拉路的经典问题;
还要再考虑一下两点之间存在多种路径的问题;其实解决的方法并不难;
思考一下,只需要把存储图结构的“邻接矩阵”看成是一个计数器,就是不是两点之间有边的话记为1,而是数量加一,这种思想是解决很多问题的关键思想;
如果有不明白的可以用一下调试,其实本蒟蒻也是经过调试之后才能完全理解,之前理解有偏差;
【代码】
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;
int n,e,i,x,y,s,num,minn=0x7777777,maxn;
int g[1050][1050],du[1050],ans[1000000];
void find(int i)
{
int j;
for (j=minn;j<=maxn;++j)
if (g[i][j])
{
g[i][j]--;
g[j][i]--;
find(j);
}
ans[++num]=i;
}
int main()
{
scanf("%d",&n);
for (i=1;i<=n;++i)
{
scanf("%d%d",&x,&y);
g[x][y]++;//这就是所谓的计数器,如果没有两点之间有一条以上的边的情况,这里完全可以是一个bool数组
g[y][x]++;//或者一个01数组
du[x]++;
du[y]++;
if (x<minn) minn=x;
if (y<minn) minn=y;
if (y>maxn) maxn=y;
if (x>maxn) maxn=x;
}
s=1;
for (i=minn;i<=maxn;++i)
if (du[i]%2==1)
{
s=i;
break;
}
num=0;
find(s);
for (i=num;i>=1;--i)
cout<<ans[i]<<endl;
return 0;
}