2015北大校赛I:The New MindSwitcher

题目链接：

http://poj.openjudge.cn/practice/C15I/

题目大意：

n对数据，每对两个字符串str1和str2，代表str1拥有str2的思想。你可以交换两个人的思想，但是每一轮一个人只能被操作一次。你需要通过多轮操作使得每个人拥有自己的思想。问最少要多少轮，每轮多少对被交换，以及交换哪两个人。数据保证通过交换能让每个人的思想回到自己。

思路：由于一定能交换回去，所以思想的所属关系一定组成若干个圈。被马神提醒才知道是离散问题。不管是什么样的，最多交换两次就可以。详细见程序。

#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <algorithm>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <map>
#include <queue>
#include <stack>
using namespace std;
const int INF=0x3f3f3f3f;
const int MAXN=1005;

typedef long long LL;

map <string,int> m;
int rou[MAXN][MAXN],nr=0,ir[MAXN],nmap=0,n,mp[MAXN],vis[MAXN];
string fstr[MAXN];

int findn(string str)   //找到字符串序号
{
	if(m.count(str))
		return m[str];
	m[str]=++nmap;
	//cout<<nmap<<endl;
	fstr[nmap]=str;
	return nmap;
}

int main()
{
	string str,a,b;
	cin>>n;
	int flag=1;
	memset(vis,0,sizeof(vis));  //是否已经加入某个圈
	memset(mp,0,sizeof(mp));    //每个人拿的是谁的思想
	memset(ir,0,sizeof(ir));    //每个圈有多少个人
	for(int i=0;i<n;i++){
		cin>>a>>b;
		if(a==b)
			continue;
		int x=findn(a);
		mp[findn(a)]=findn(b);
	}
	n=m.size();
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(vis[i])
			continue;
		int temp=i;
		nr++;
		while(!ir[nr]||temp!=i){      //建圈
			vis[temp]=1;
			rou[nr][++ir[nr]]=temp;
			temp=mp[temp];
		}
	}
	for(int i=1;i<=nr;i++){           //如果每个圈都只有两个元素，就只需要一轮，否则两轮
		if(ir[i]>2){
			flag=2;
			break;
		}
	}
	if(nr==0)
		cout<<0<<endl;
	else if(flag==1){
		cout<<1<<endl;
		cout<<nr<<endl;
		for(int i=1;i<=nr;i++){
			cout<<fstr[rou[i][1]]<<' '<<fstr[rou[i][2]]<<endl; //fstr用于通过序号找到字符串
		}
	}
	else{
		cout<<2<<endl;
		int num1=nr,num2=0;                    //第一轮是每个圈1，2换，后面的3和最后一个换，这用往中间对称
		for(int i=1;i<=nr;i++){                 //第二轮是2和最后一个这样往中间对称换
			num1+=(ir[i]-2)/2;
			num2+=(ir[i]-1)/2;
		}
		cout<<num1<<endl;
		for(int i=1;i<=nr;i++){
			cout<<fstr[rou[i][1]]<<' '<<fstr[rou[i][2]]<<endl;
	//		swap(rou[i][1],rou[i][2]);
			int l=3,r=ir[i];
			while(l<r){
				cout<<fstr[rou[i][l++]]<<' '<<fstr[rou[i][r--]]<<endl;
	//			swap(rou[i][l++],rou[i][r--]);
			}
		}
		cout<<num2<<endl;
		for(int i=1;i<=nr;i++){
			if(ir[i]>2)
			cout<<fstr[rou[i][1]]<<' '<<fstr[rou[i][3]]<<endl;
			int l=4,r=ir[i];
			while(l<r){
				cout<<fstr[rou[i][l++]]<<' '<<fstr[rou[i][r--]]<<endl;
			}
		}
	}
	return 0;
}