hiho歐拉路·二
分析:
小Ho:這種簡單的謎題就交給我吧!
小Hi:真的沒問題麼?
<10分鐘過去>
小Ho:啊啊啊啊啊!搞不定啊!!!骨牌數量一多就亂了。
小Hi:哎,我就知道你會遇到問題。
小Ho:小Hi快來幫幫我!
小Hi:好了,好了。讓我們一起來解決這個問題。
<小Hi思考了一下>
小Hi:原來是這樣。。。小Ho你仔細觀察這個例子:
因為相連的兩個數字總是相同的,不妨我們只寫一次,那麼這個例子可以寫成:3-2-4-3-5-1。6個數字剛好有5個間隙,每個間隙兩邊的數字由恰好對應了一塊骨牌。
如果我們將每一個數字看作一個點,每一塊骨牌看作一條邊。你覺得是怎麼樣的呢?
小Ho:以這個例子來說的話,就是:
要把所有的骨牌連起來,也就是把所有的邊都走一次。咦,這不是歐拉路問題麼!
小Hi:沒錯,這問題其實就是一個歐拉路的問題,不過和上一次不一樣的在於,這一次我們要找出一條歐拉路徑。
小Ho:那我們應該如何來找一條路徑呢?
小Hi:我們還是借用一下上次的例子吧
使用我們上一次證明歐拉路判定的方法,我們在這個例子中找到了2條路徑:
L1: 4-5-2-3-6-5 L2: 2-4-1-2
假設我們棧S,記錄我們每一次查找路徑時的結點順序。當我們找到L1時,棧S內的情況為:
S: 4 5 2 3 6 5 [Top]
此時我們一步一步出棧並將這些邊刪除。當我們到節點2時,我們發現節點2剛好是L1與L2的公共節點。並且L2滿足走過其他邊之後回到了節點2。如果我們在這個地方將L2先走一遍,再繼續走L1不就剛好走過了所有邊麼。
而且在上一次的證明中我們知道,除了L1之外,其他的路徑L2、L3...一定都滿足起點與終點為同一個點。所以從任意一個公共節點出發一定有一條路徑回到這個節點。
由此我們得到了一個算法:
在這裡我們再來一個有3層的例子:
在這個例子中:
L1: 1-2-6-5-1 L2: 2-3-7-2 L3: 3-4-8-3
第一步時我們將L1壓入棧S,同時我們用一個數組Path來記錄我們出棧的順序:
S: [1 2 6 5 1] Path:
然後出棧到節點2時我們發現了2有其他路徑,於是我們把2的另一條路徑加入:
S: 1 [2 3 7 2] Path: 1 5 6
此時L2已經走完,然後再開始彈出元素,直到我們發現3有其他路徑,同樣壓入棧:
S: 1 2 [3 4 8 3] Path: 1 5 6 2 7
之後依次彈出剩下的元素:
S: Path: 1 5 6 2 7 3 8 4 3 2 1
此時的Path就正好是我們需要的歐拉路徑。
小Ho:原來這樣就能求出歐拉路,真是挺巧妙的。
小Hi:而且這個算法在實現時也有很巧妙的方法。因為DFS本身就是一個入棧出棧的過程,所以我們直接利用DFS的性質來實現棧,其偽代碼如下:
DFS(u): While (u存在未被刪除的邊e(u,v)) 刪除邊e(u,v) DFS(v) End PathSize ← PathSize + 1 Path[ PathSize ] ← u
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<string.h> #include<algorithm> #include<vector> using namespace std; const int N = 1005; int n, m, flag, top, sum, du[N], ans[5005], map[N][N]; void dfs(int x) { ans[++top] = x; for(int i = 1; i <= n; i++) { if(map[x][i] >= 1) { map[x][i]--; map[i][x]--; dfs(i); break; } } } void fleury(int x) { top = 1; ans[top] = x; while(top > 0) { int k = 0; for(int i = 1; i <= n; i++)//判斷是否可擴展 { if(map[ans[top]][i] >= 1)//若存在一條從ans[top]出發的邊 那麼就是可擴展 {k = 1; break;} } if(k == 0)//該點x沒有其他的邊可以先走了(即不可擴展), 那麼就輸出它 { printf("%d ", ans[top]); top--; } else if(k == 1)//如可擴展, 則dfs可擴展的哪條路線 { top--;//這需要注意 dfs(ans[top+1]); } } } int main() { while(scanf("%d%d", &n, &m) != EOF) { memset(du, 0, sizeof(du)); memset(map, 0, sizeof(map)); for(int i = 1; i <= m; i++) { int x, y; scanf("%d%d", &x, &y); map[x][y]++; //記錄邊, 因為是無向圖所以加兩條邊, 兩個點之間可能有多條邊 map[y][x]++; du[x]++; du[y]++; } flag = 1; // flag標記開始點。 如果所有點度數全為偶數那就從1開始搜 sum = 0; for(int i = 1; i <= n; i++) { if(du[i] % 2 == 1) { sum++; flag = i;// 若有奇數邊, 從奇數邊開始搜 } } if(sum == 0 || sum == 2) fleury(flag); } return 0; }