CodeForces 557D Vitaly and Cycle(二分图求解)

本文介绍了一种求解最少添加边数以形成奇环的问题,并给出了详细的算法实现过程。通过匹配算法判断添加一条边的可能性,同时考虑了不同情况下边的数量计算。

题目链接

题意:

给出n个点以及m条边,以及没条边的两个点,求最少添加几条边能得到一个奇环,以及添加边的方法数


解题思路:

添加的边只有四种可能,0,1,2,3

0条边:本身就有奇环  ==>  0  1

2条边:每条边都没有公共点  ==>  2  m*(n-2)

3条边:当且仅当m=0时成立  ==>  3  n*(n-1)*(n-2)/6

比较难搞的就是一条边的时候

用二分图匹配一下


#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>
#include <algorithm>
using namespace std;
#define ll __int64
#define N 100005
vector<int>vec[N];
int n,m,flag,top;
int p[N],si[N],num[N];
ll ma(int t)
{
	memset(num,0,sizeof(num));
	for(int i=1;i<=n;i++)
	{
		if(p[i]==t) num[si[i]]++;
	}	
	ll ans=0;
	for(int i=1;i<=top;i++)
	{
		ans+=(ll)num[i]*(num[i]-1)/2;
	}
	return ans;
}
void pa(int u)
{
	top++;
	si[u] = top;
	queue<int>q;
	q.push(u);
	while(!q.empty())
	{
		u = q.front();
		q.pop();
		for(int i=0;i<vec[u].size();i++)
		{
			int v = vec[u][i];
			if(si[v]==0)
			{
				si[v] = top;
				q.push(v);
			}
		}
	}
}
void bfs(int u)
{
	queue<int>q;
	p[u] = 1;
	q.push(u);
	while(!q.empty())
	{
		u = q.front();
		q.pop();
		for(int i=0;i<vec[u].size();i++)
		{
			int v = vec[u][i];
			if(p[v]==0)
			{
				p[v] = 3-p[u];
				q.push(v);
			}
			else
			{
				if(p[v]==p[u]) flag=1;
			}
		}
	}
}
int main()
{
	int x,y;
	scanf("%d%d",&n,&m);
	memset(p,0,sizeof(p));
	if(m==0) printf("3 %I64d\n",(ll)n*(n-1)*(n-2)/6);
	else
	{
		for(int i=1;i<=m;i++)
		{
			scanf("%d%d",&x,&y);
			vec[x].push_back(y);
			vec[y].push_back(x);
		}
		flag=0;
		for(int i=1;i<=n;i++)
		{
			if(p[i]==0) bfs(i);
		}
		if(flag==1) printf("0 1\n");
		else
		{
			top=0,flag=0;
			memset(si,0,sizeof(si));
			for(int i=1;i<=n;i++)
			{
				if(si[i]==0) pa(i);
			}
			for(int i=1;i<=n;i++)
			{
				if(vec[i].size()>=2) flag=1;
			}
			if(flag==0) printf("2 %I64d\n",(ll)m*(n-2));
			else
			{
				printf("1 %I64d\n",(ll)ma(1)+ma(2));
			}
		}
	}
	
	return 0;
}



### Codeforces 平台上的二分图染色算法题目 #### CF1949I. Disks 的解题思路 对于给定的一组圆盘,判断是否存在一种方式使得这些圆盘能够通过改变大小来满足特定条件。如果存在某个圆既变小又变大,或者变小的圆的数量不等于变大的圆的数量,则该连通块无法实现目标状态[^5]。 为了验证这一点,可以采用二分图染色的方法: - 将每个圆视为图中的节点; - 如果两个圆之间有交集,则在这两个节点间建立一条边; - 使用两种不同的颜色尝试对整个图形进行着色,在此过程中遇到冲突则说明不存在合法方案; 这种方法不仅适用于本题描述的情况,也广泛应用于其他涉及二分性质的问题求解中。 #### 构造性算法实例 在解决一些具有构造特性的编程挑战时,比如构建IP地址这样的任务[T1 IP地址(ip)][^2],虽然这并不是典型的二分图问题,但是当涉及到如何有效地分配资源(如同一网络内的设备编号),也可以借鉴类似的思维模式——即合理规划不同部分之间的关系以达到最优配置效果。 ```cpp // C++ code snippet demonstrating bipartite graph coloring approach #include <bits/stdc++.h> using namespace std; const int MAXN = 1e5 + 7; int color[MAXN]; vector<int> adj[MAXN]; bool dfs(int u, int c) { color[u] = c; for (auto v : adj[u]) { if (!color[v]) { if (!dfs(v, 3 - c)) return false; // alternate colors between 1 and 2 } else if (color[v] == c) return false; // found an odd cycle or conflict } return true; } void solve() { memset(color, 0, sizeof(color)); bool isBipartite = true; for (int i = 1; i <= n && isBipartite; ++i) { if (!color[i]) isBipartite &= dfs(i, 1); } cout << (isBipartite ? "YES\n" : "NO\n"); } ``` 上述代码展示了利用深度优先搜索(DFS)来进行二分图检测的过程。这里假设输入已经准备好了一个无向图的数据结构`adj[]`表示邻接表形式存储的图以及顶点数量n。
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