【欧拉 回通 路(板题)】USA3.3——骑马修栅栏 Riding the Fences

mac2024-06-06  44

前言

本来以前老师讲过“欧拉回路”,还专门放了个“七桥”的图

结果时间太久我把它给忘了,抠脑壳想了半天QAQ...后来才发现原来是个板...

关于欧拉回/通路的good博客:

https://www.cnblogs.com/adelalove/p/8497000.html

https://blog.csdn.net/qq_41730082/article/details/84927199

题目

题目背景

Farmer John每年有很多栅栏要修理。他总是骑着马穿过每一个栅栏并修复它破损的地方。

题目描述

John是一个与其他农民一样懒的人。他讨厌骑马,因此从来不两次经过一个栅栏。你必须编一个程序,读入栅栏网络的描述,并计算出一条修栅栏的路径,使每个栅栏都恰好被经过一次。John能从任何一个顶点(即两个栅栏的交点)开始骑马,在任意一个顶点结束。

每一个栅栏连接两个顶点,顶点用1到500标号(虽然有的农场并没有500个顶点)。一个顶点上可连接任意多(>=1)个栅栏。两顶点间可能有多个栅栏。所有栅栏都是连通的(也就是你可以从任意一个栅栏到达另外的所有栅栏)。

你的程序必须输出骑马的路径(用路上依次经过的顶点号码表示)。我们如果把输出的路径看成是一个500进制的数,那么当存在多组解的情况下,输出500进制表示法中最小的一个 (也就是输出第一位较小的,如果还有多组解,输出第二位较小的,等等)。

输入数据保证至少有一个解。

输入格式

第1行: 一个整数F(1 <= F <= 1024),表示栅栏的数目

第2到F+1行: 每行两个整数i, j(1 <= i,j <= 500)表示这条栅栏连接i与j号顶点。

输出格式

输出应当有F+1行,每行一个整数,依次表示路径经过的顶点号。注意数据可能有多组解,但是只有上面题目要求的那一组解是认为正确的。

输入输出样例

输入

9 1 2 2 3 3 4 4 2 4 5 2 5 5 6 5 7 4 6

输出

1 2 3 4 2 5 4 6 5 7

说明/提示

题目翻译来自NOCOW。

USACO Training Section 3.3

题目大意

给你一个无向连通图,求字典序最小的欧拉 回/通 路节点编号

分析

(一)首先我们要知道无向图关于欧拉路的知识:

定理

 无向图G存在欧拉通路的充要条件是:G为连通图,并且G仅有两个奇度结点(度数为奇数的顶点)或者无奇度结点。

推论

(1) 当G是仅有两个奇度结点的连通图时,G的欧拉通路必以此两个结点为端点;

(2)当G是无奇度结点的连通图时,G必有欧拉回路

(3)G为欧拉图(存在欧拉回路)的充分必要条件是  G为无奇度结点的连通图


(二)选择起点

由于本题是无向连通图且保证有解,于是只有两种情况:

1.图为欧拉图(存在欧拉回路):无奇点

2.图为半欧拉图(存在欧拉通路):有奇点

所以只用从小到大检查是否有奇点,如果有就从该点开始,没有就从1开始(保证字典序最小)


(三)如何找欧拉 回/通 路

DFS搜索

利用欧拉定理判断出一个图存在欧拉通路或欧拉回路后,选择一个正确的起始顶点,用DFS算法遍历所有的边(每条边只遍历一次),遇到走不通就回退。

在搜索前进方向上将遍历过的边按顺序记录下来。这组边的排列就组成了一条欧拉通路或回路。

似乎还有一种方法,只不过我没怎么学,简单贴一下:

(Fleury)佛罗莱算法

设G为一个无向欧拉图,求G中一条欧拉回路的算法如下:

(1) 任取G中一顶点v0,令P0=v0;

(2)假设沿Pi=v0e1v1e2v2......eivi走到顶点vi,按下面方法从E(G)-{e1,e2,...,ei}中选ei+1。

        ei+1与vi相关联

        除非无别的边可供选择,否则ei+1不应该是Gi=G-{e1,e2,...,ei}中的桥。

(3)当(2)不能再进行时算法停止。

        可以证明的是,当算法停止时,所得到的简单回路Pm=v0e1v1e2v2......emvm,(vm=v0)为G中一条欧拉回路。

DFS代码

/* ID:lunasmi2 TASK:fence LANG:C++ */ #include<cstdio> #include<cmath> #include<cstring> #include<iostream> #include<algorithm> using namespace std; const int MAXN=1000; int a[MAXN+5][MAXN+5],ind[MAXN+5],ans[MAXN+5]; int m,cnt,S,k; void dfs(int u) { for(int i=1;i<=500;i++) if(a[u][i]) { a[u][i]--;a[i][u]--; dfs(i); } ans[++k]=u; } int main() { //freopen("fence.in","r",stdin); //freopen("fence.out","w",stdout); scanf("%d",&m); for(int i=1;i<=m;i++) { int u,v; scanf("%d%d",&u,&v); a[u][v]++;a[v][u]++; ind[u]++;ind[v]++; } //因为题目保证有解,所以只用看有没有奇点,没有就从最小的1开始 S=1; for(int i=1;i<=500;i++) if(ind[i]&1)//是奇点 { S=i; break; } dfs(S); for(int i=k;i>=1;i--) printf("%d\n",ans[i]); return 0; }

 

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