最小环问题

floyd找最小环

模板:mp[i][j]mp[i][j]mp[i][j]记录iiijjj的最短路,dis[i][j]dis[i][j]dis[i][j]代表原始图的顶点间的关系(非iiijjj的最短路)

        LL ans = inf;//ans为最小环的长度
        for(int k = 1 ; k <= n ; k++)
        {
            for(int i = 1 ; i < k ; i++){
                for(int j = i + 1 ; j < k ; j++){
                    ans = min(ans , mp[i][j] + dis[i][k] + dis[k][j]);
                }
            }
            
            for(int i = 1 ; i <= n ; i++)
               for(int j = 1 ; j <= n ; j++)
                  mp[i][j] = min(mp[i][j] , mp[i][k] + mp[k][j]);//更新最短路数组
                  
        }

例题:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1599
在这里插入图片描述模板题:

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <algorithm>
#include <stack>
#include <vector>
#include <set>
#include <iostream>
#include <queue>
#include <string>
#include <math.h>
#define mid(l,r) (( l + r ) / 2)
#define lowbit(x) (( x & ( - x )))
#define lc(root) ((root * 2))
#define rc(root) ((root * 2 + 1))
#define me(array,x) (memset( array , x , sizeof( array ) ) )
typedef long long LL;
using namespace std;
const LL inf =  0xfffffff;
const int mod = 1e9 + 7;
const int maxn = 1e2 + 10;
LL mp[maxn][maxn] , dis[maxn][maxn];
int n,m;
void init()
{
    for(int i = 1 ; i <= n ; i++){
        for(int j = 1 ; j <= n ; j++){
            mp[i][j] = dis[i][j] = inf;
        }
        mp[i][i] = dis[i][i] = 0;
    }
}

int main()
{
    while(scanf("%d%d",&n,&m)!=EOF){
        init();set<int>q;
        while(m--){
            int a , b;
            LL c;
            scanf("%d%d%lld",&a,&b,&c);
            if(mp[a][b] > c){
                mp[a][b] = dis[a][b] = c ;
                mp[b][a] = dis[b][a] = c ;
            }
            q.insert(a);q.insert(b);
        }
        LL ans = inf;
        for(int k = 1 ; k <= n ; k++){
            for(int i = 1 ; i < k ; i++){
                for(int j = i + 1 ; j < k ; j++){
                    ans = min(ans , mp[i][j] + dis[i][k] + dis[k][j]);
                }
            }
            for(int i = 1 ; i <= n ; i++)
               for(int j = 1 ; j <= n ; j++)
                  mp[i][j] = min(mp[i][j] , mp[i][k] + mp[k][j]);
        }
        if(q.size() < 3 || ans == inf)printf("It's impossible.\n");
        else printf("%lld\n",ans);
        q.clear();
    }
    return 0;
}
### 回答1: 这是一个使用python语言解决最小环问题的代码示例:# 引入必要的库 import networkx as nx# 创建一个空的有向图 G = nx.Graph()# 添加节点 G.add_nodes_from([1,2,3,4,5])# 添加边 G.add_edges_from([(1,2),(2,3),(3,4),(4,5),(5,1),(2,5)])# 寻找最小环 c = nx.minimum_cycle_basis(G)# 输出最小环 print(c) ### 回答2: 以下是基于Python语言的求解无向图最小环问题的代码: ```python from collections import defaultdict # 无向图最小环问题的代码 def minimum_cycle(graph): min_cycle = float('inf') # 初始化最小环的长度为无穷大 for node in graph: visited = set() # 记录已访问的节点 min_cycle = min(min_cycle, dfs(graph, node, node, visited)) return min_cycle def dfs(graph, node, start, visited): if node in visited: return 0 visited.add(node) min_cycle = float('inf') for neighbor in graph[node]: # 避免沿着回退的路径继续搜索 if neighbor == start: continue cycle_length = dfs(graph, neighbor, start, visited) + 1 min_cycle = min(min_cycle, cycle_length) visited.remove(node) return min_cycle if min_cycle != float('inf') else 0 # 示例:使用邻接表表示无向图 graph = defaultdict(list) graph[1] = [2, 3] graph[2] = [1, 3, 4] graph[3] = [1, 2, 4] graph[4] = [2, 3] # 输出最小环的长度 print(minimum_cycle(graph)) ``` 该代码基于深度优先搜索(DFS)算法来解决最小环问题。通过遍历每个节点,以该节点为起点进行深度优先搜索,记录已经访问的节点并计算环的长度。通过不停地回溯和更新最小环的长度,最后返回最小环的长度。在代码示例中,使用邻接表来表示无向图,并进行了简单的测试,输出最小环的长度。 ### 回答3: 以下是基于Python语言的无向图最小环问题的代码: ```python class Graph: def __init__(self, vertices): self.V = vertices self.graph = [[0 for _ in range(vertices)] for _ in range(vertices)] def add_edge(self, u, v): self.graph[u][v] = 1 self.graph[v][u] = 1 def bfs(self, start, end): visited = [False] * self.V parent = [-1] * self.V queue = [] queue.append(start) visited[start] = True while queue: current = queue.pop(0) for next_node in range(self.V): if self.graph[current][next_node] == 1 and not visited[next_node]: queue.append(next_node) visited[next_node] = True parent[next_node] = current if next_node == end: return parent return None def find_min_cycle(self): min_cycle_length = float('inf') # 循环查找每个节点的最小环 for node in range(self.V): parent = self.bfs(node, node) if parent is not None: cycle_length = 0 current_node = node # 计算环的长度 while current_node != -1: cycle_length += 1 current_node = parent[current_node] # 更新最小环长度 if cycle_length < min_cycle_length: min_cycle_length = cycle_length return min_cycle_length # 示例用法 g = Graph(5) g.add_edge(1, 0) g.add_edge(0, 2) g.add_edge(2, 1) g.add_edge(0, 3) g.add_edge(3, 4) min_cycle = g.find_min_cycle() if min_cycle == float('inf'): print("图中没有环") else: print("图中的最小环长度为", min_cycle) ``` 以上代码实现了一个Graph类,其中bfs方法使用广度优先搜索(BFS)来查找从start到end的路径,并返回路径中每个节点的父节点。find_min_cycle方法遍历图中的每个节点,使用bfs方法找到从该节点开始的最小环的长度,并返回所有最小环中的最小值。 在示例用法中,我们创建了一个含有5个节点的图,并添加了边。然后,我们调用find_min_cycle方法查找最小环的长度,并输出结果。 注意:以上代码是基于无向图的最小环问题,如果需要解决有向图的最小环问题,需要做一些修改。
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