csp练习题(201512-4,欧拉通路)

题目

问题描述

  为了增加公司收入,F公司新开设了物流业务。由于F公司在业界的良好口碑,物流业务一开通即受到了消费者的欢迎,物流业务马上遍及了城市的每条街道。然而,F公司现在只安排了小明一个人负责所有街道的服务。
  任务虽然繁重,但是小明有足够的信心,他拿到了城市的地图,准备研究最好的方案。城市中有n个交叉路口,m条街道连接在这些交叉路口之间,每条街道的首尾都正好连接着一个交叉路口。除开街道的首尾端点,街道不会在其他位置与其他街道相交。每个交叉路口都至少连接着一条街道,有的交叉路口可能只连接着一条或两条街道。
  小明希望设计一个方案,从编号为1的交叉路口出发,每次必须沿街道去往街道另一端的路口,再从新的路口出发去往下一个路口,直到所有的街道都经过了正好一次。

输入格式

  输入的第一行包含两个整数nm,表示交叉路口的数量和街道的数量,交叉路口从1到n标号。
  接下来m行,每行两个整数ab,表示和标号为a的交叉路口和标号为b的交叉路口之间有一条街道,街道是双向的,小明可以从任意一端走向另一端。两个路口之间最多有一条街道。

输出格式

  如果小明可以经过每条街道正好一次,则输出一行包含m+1个整数p1, p2, p3, ..., pm+1,表示小明经过的路口的顺序,相邻两个整数之间用一个空格分隔。如果有多种方案满足条件,则输出字典序最小的一种方案,即首先保证p1最小,p1最小的前提下再保证p2最小,依此类推。
  如果不存在方案使得小明经过每条街道正好一次,则输出一个整数-1。

评测用例规模与约定

  前30%的评测用例满足:1 ≤ n ≤ 10, n-1 ≤ m ≤ 20。
  前50%的评测用例满足:1 ≤ n ≤ 100, n-1 ≤ m ≤ 10000。
  所有评测用例满足:1 ≤ n ≤ 10000,n-1 ≤ m ≤ 100000。

题目解释

这题要求的是一个欧拉通路(能够不重复且遍历所有边的路径)

欧拉通路存在的充要条件:对于无向图来说,度数为奇数的的点可以有2个或者0个,并且这两个奇点其中一个为起点另外一个为终点。对于有向图来说,可以存在两个点,其入度不等于出度,其中一个入度比出度大1,为路径的起点;另外一个出度比入度大1,为路径的终点。

这题显然是无向图,只需要判断度数为奇数的点是0还是2还是其他(无欧拉通路)
求解欧拉通路的一个主流办法就是Fleury算法

Fleury算法

该算法默认给出的点和边存在欧拉通路

首先根据度的约束,找到算法的起点

算法的核心思想:对于每个遍历到的点,找到下一个连接处(然后直接开始对下一个点操作),如果没有则入栈(最后显示路径结果时体现为该点出现在靠后,也就是说第一个入栈的一定为第一个无可连通点的点)

每次找到的点要减掉两点之间的连通度(可能两点间存在多条边)

由于我们只要找字典序最小的,所以每次找可连通点,从1往n遍历即可

80分代码(内存超限,最后的样例估计不报mle也会tle)

#include<iostream>
#include<vector>
#include<stack>
using namespace std;
vector<vector<int>>v;
vector<int>d;
int n, m;
stack<int>s;
void build() {
	cin >> n >> m;
	d = vector<int>(n + 1, 0);
	v = vector<vector<int>>(n + 1, vector<int>(n + 1, 0));
	for (int i = 1; i <= m; i++) {
		int a, b;
		cin >> a >> b;
		v[a][b] = 1;
		v[b][a] = 1;
		d[a]++;
		d[b]++;
	}
}
void dfs(int start) {
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (v[start][i]) {
			v[start][i]--;
			v[i][start]--;
			dfs(i);
		}
	}
	s.push(start);
//	stack<int> st;
//	st.push(start);
//
//	while (!st.empty()) {
//		int var = st.top();
//		bool found = false;
//
//		for (int i = 1; i <= n; i++) {
//			if (v[var][i]) {
//				v[var][i]--;
//				v[i][var]--;
//				st.push(i);
//				found = true;
//				break;
//			}
//		}
//		if (!found) {
//			s.push(var);
//			st.pop();
//		}
//	}
}
int main() {
	ios::sync_with_stdio(false), cin.tie(0), cout.tie(0);
	build();
	int cnt = 0, start = 0;
	for (int i = 1; i <= n; i++) {
		if (d[i] & 1) { //记录奇点个数 同时如果满足存在欧拉通路条件,第一个奇点作为起点可以满足字典序最小的条件
			cnt++;
			if (start == 0)start = i;
		}
	}
	if (cnt == 1 || cnt > 2) {
		cout << -1;
	} else {
		if (start == 0)start = 1; //不存在奇点的话直接1起点
		dfs(start);
		if (s.size() != m + 1)cout << -1; // 判断是否存在图不连通的情况,如果连通最后的路径一定是m+1个点
		else {
			for (int i = 1; i <= m + 1; i++) {
				if (i != 1)cout << " ";
				cout << s.top();
				s.pop();
			}
		}
	}
	return 0;
}

虽然注意到了有另一种有向图的算法,但是不知在这题可不可行,由于点的数量会到1e4,边的数量会到1e5,邻接表不方便操作,而邻接图又太耗内存。且dfs里每次的for循环时间开销也不小

期待一个邻接表的做法能ac这道题,有80分还是很心满意足的

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