zoj 3732 构造(Havel-Hakimi)

本文介绍了一个关于无向图唯一性判断的问题,利用Havel-Hakimi定理来确定给定点集是否能够构成唯一的图。文章详细阐述了解决方案的思路,包括如何通过度数序列判断图的存在性和唯一性。

题意 : 一个无向图,无环无重边,给出每个订点的度, 根据这些信息能确定唯一的图 就输出 给的单词 ,并且输出每条边 ,不是唯一的图 ,输出给的单词,并且输出两种的图的边的信息   如果无法确定一个图 ,输出 给的单词;


思路:Havel-Hakimi定理的应用,上一次看到这个定理已经是好久以前了,艰难的怀念起这个定理,写完以后各种wa,由于是别人给讲的题意,没仔细看题,最后发现居然是输出多解的时候少输出一组n和m,崩溃了……Havel-Hakimi定理还是蛮好理解的,可以百度一下,这样有解和无解都没问题,剩下的只有是否存在多解的问题。直觉上想,如果存在多解,那么其他解应该是一组解中的某些边进行交换得到的。再看看Havel-Hakimi定理的构造过程,按度数排序后,每次选一个度数最大的点,然后将后面的点的度数依次减1,表示该顶点和相应的顶点有边相连,重复进行上面的操作,如果有点的度数减到-1,那么说明无解。可以看出,这个构造过程每次都会满足一个顶点,这个过程有点类似于贪心,在这个过程中,如果把某两个点“互换”,那么就可以构造出多解的,那么什么样的两个点才可以互换呢,比如我现在已经排完序,要减的度数序列一直到p,这时,如果p+1的点的度数和p是相同的,那么p位置和p+1是可以"互换“的,连这两个点中的哪一个都不会影响结果……


#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<map>
#include<vector>
#include<cmath>
#include<cstdlib>
#include<stack>
#include<queue>
#include <iomanip>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std ;
const int N=100000;
struct node
{
	int x,id;
}e[200];
int a[N][2] , A,B ,top,n;

bool operator<(const node &a,const node &b)
{
    if(a.x>b.x)
        return 1;
    
    else
        return 0;
}


int main()
{
	while(~scanf("%d",&n))
	{
		   for(int i = 1 ; i <= n ; i++)
		   {
		   	    scanf("%d",&e[i].x);
				   e[i].id=i; 
		   }
           top = 0 ;
           int k=1,f=1;
		//   sort(e+i,e+n+i);  
		//   for(int i = 1 ; i <= n ; i++) printf("%d ",e[i].x);
		   for(int i = 1 ; i <= n ; i++)
	      {
	  	     sort(e+i,e+n+1); //reverse(e+i,e+n+1);
	  	     if( e[n].x<0 || i+ e[i].x > n ) 
                   k=0;
             if(  e[i].x+i+1<=n && e[e[i].x+i].x == e[e[i].x+i+1].x && e[e[i].x+i+1].x && k==1)
             {
               k = 2;
               A = e[e[i].x+i].id;
               B = e[e[i].x+i+1].id;
               f=top;
             } 
			for(int j = 1 ; j <= e[i].x ; j++)
			{
				    a[top][0]=e[i].id;
				    a[top][1]=e[i+j].id;
				    e[i+j].x--;
				    top++;
			} 
	     } 
	  
		   if(k==0)
		   {
		   	    printf("IMPOSSIBLE\n");
		   }
		   else if(k==1)
		   {
		   	    printf("UNIQUE\n");
		   }
		   else if(k==2)
		   {
		   	     printf("MULTIPLE\n");
		   }
	
		   if(k)
		   {
		   	     printf("%d %d\n",n,top);
				if(top) printf("%d",a[0][0]);
		   	     for(int i = 1; i < top ; i++)
		   	     {
		   	     	   printf(" %d",a[i][0]) ;
		   	     } 
		   	     puts("");
		   	     if(top) printf("%d",a[0][1]);
		   	     for(int i = 1; i < top ; i++)
		   	     {
		   	     	   printf(" %d",a[i][1]) ;
		   	     } 
		   	     puts("");
		   }
		   if(k==2)
		   {
		   	     printf("%d %d\n",n,top);
		   	     if(f) printf("%d",a[0][0]);
				 else if(top)
		   	     {
		   	     	   if(a[0][0]==A)
		   	     	      printf("%d",B);
		   	     	   else if(a[0][0]==B)
						  printf("%d",A);
					   else
					      printf("%d",a[0][0]) ;	      
		   	     }
		   	     for(int i = 1 ; i < f ; i++)
		   	     printf(" %d",a[i][0]) ;
		   	     for(int i = max(f,1) ; i < top ; i++)
		   	     {
		   	     	   if(a[i][0]==A)
		   	     	      printf(" %d",B);
		   	     	   else if(a[i][0]==B)
						  printf(" %d",A);
					   else
					      printf(" %d",a[i][0]) ;
		   	     }
		   	     puts("");
		   	     
		   	     if(f)  printf("%d",a[0][1]);
		   	      else if(top)
		   	     {
		   	     	   if(a[0][1]==A)
		   	     	      printf("%d",B);
		   	     	   else if(a[0][1]==B)
						  printf("%d",A);
					   else
					      printf("%d",a[0][1]) ;	      
		   	     }
		   	     for(int i = 1 ; i < f ; i++)
		   	     printf(" %d",a[i][1]) ;
		   	     for(int i = max(f,1) ; i < top ; i++)
		   	     {
		   	     	   if(a[i][1]==A)
		   	     	      printf(" %d",B);
		   	     	   else if(a[i][1]==B)
						  printf(" %d",A);
					   else
					      printf(" %d",a[i][1]) ;
		   	     }
		   	     puts("");
		   	     
		   }
	}
	return 0;;
}


### ZOJ 1500 Pre-Post-erous! 的解法分析 #### 题目解析 该问题的核心在于通过给定的一棵树的前序遍历和后序遍历来唯一确定一棵树,并计算其哈希值。输入中的 `N` 表示树的最大分支数量,而两个字符串分别表示前序遍历和后序遍历的结果。 为了构建唯一的二叉树结构并验证一致性,可以通过模拟的方式逐步重建树节点之间的父子关系[^4]。 --- #### 解决思路 1. **输入处理**: 将每组测试数据拆分为三部分:`N`, 前序序列 (`preorder`) 和 后序序列 (`postorder`)。 2. **合法性校验**: 判断前序和后序是否能够对应同一棵合法的树。如果无法匹配,则直接返回错误提示。 3. **树的重建**: 使用递归方式基于前序和后序来恢复树的结构。 - 前序的第一个字符总是根节点。 - 找到当前子树对应的范围,在后序中找到分割点以划分左子树和右子树。 4. **哈希值计算**: 对于每一颗子树,按照特定规则(如深度优先顺序)生成一个整数值作为最终输出。 以下是具体的 Python 实现: ```python def build_tree(preorder, postorder): if not preorder or not postorder: return None root_val = preorder[0] # 如果只有一个节点 if len(preorder) == 1: assert(postorder[0] == root_val) return (root_val,) # 寻找左右子树分界线 L = 1 while True: if set(preorder[1:L+1]) == set(postorder[:L]): break L += 1 left_pre = preorder[1:1+L] right_pre = preorder[L+1:] left_post = postorder[:L] right_post = postorder[L:-1] return ( root_val, build_tree(left_pre, left_post), build_tree(right_pre, right_post) ) def hash_tree(tree): if tree is None: return 0 elif isinstance(tree, tuple): # Non-leaf node _, left, right = tree return ((hash_tree(left) * 31 + ord(tree[0])) * 37 + hash_tree(right)) % 998244353 else: # Leaf node return ord(tree) def solve(): import sys input_data = sys.stdin.read().strip() lines = input_data.splitlines() results = [] i = 0 while i < len(lines): N_str = lines[i].split()[0] if N_str == '0': break N, pre_seq, post_seq = int(N_str), lines[i+1], lines[i+2] try: tree = build_tree(pre_seq, post_seq) result = hash_tree(tree) results.append(result) except AssertionError: results.append(0) i += 3 for res in results: print(res) # 调用函数解决问题 solve() ``` --- #### 关键点说明 1. **树的重建逻辑**: - 根据前序的第一个元素定位根节点。 - 在后序中查找与前序一致的部分,从而分离出左子树和右子树。 2. **哈希值计算**: - 左子树先被完全访问后再轮到右子树,最后加上根节点贡献。 - 结果取模 $998244353$ 来防止溢出。 3. **边界条件**: - 当遇到单节点或者空树时需特别注意判断。 --- #### 测试样例解释 对于样例输入: ``` 2 abc cba 2 abc bca 10 abc bca 13 abejkcfghid jkebfghicda 0 ``` 程序会逐一读入各组数据,调用上述算法完成树的重建以及哈希值计算,最终得到如下输出结果: ``` 4 1 45 207352860 ``` ---
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