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  • UVa 10735

    链接:

    https://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&page=show_problem&problem=1676

    题意:

    给出一个V个点和E条边(1≤V≤100,1≤E≤500)的混合图(即有的边是无向边,有的边是有向边),
    试求出它的一条欧拉回路,如果没有,输出无解信息。输入保证在忽略边的方向之后图是连通的。

    分析:

    很多混合图问题(例如,混合图的最短路)都可以转化为有向图问题,方法是把无向边拆成两条方向相反的有向边。
    可惜本题不能使用这种方法,因为本题中的无向边只能经过一次,
    而拆成两条有向边之后变成了“沿着两个相反方向各经过一次”。所以本题不能拆边,而只能给边定向。
    假设输入的原图为G。首先把它的无向边任意定向,然后把定向后的有向边单独组成另外一个图G'。
    具体来说,初始时G'为空,对于G中的每条无向边u-v,把它改成有向边u->v,然后在G'中连一条边u->v
    (注意这个定向是任意的。如果定向为v->u,则在G'中连一条边v->u)。
    接下来检查每个点i在G中的入度和出度。如果所有点的入度和出度相等,则现在的G已经存在欧拉回路。
    假设一个点的入度为2,出度为4,则可以想办法把一条出边变成入边(前提是那条出边原来是无向边),
    这样入度和出度就都等于3了;一般地,如果一个点的入度为in(i),出度为out(i),
    则只需把出度增加(in(i)-out(i))/2即可(因为总度数不变,此时入度一定会和出度相等)。
    如果in(i)和out(i)的奇偶性不同,则问题无解。
    如果把G'中的一条边u->v反向成v->u,则u的出度减1,v的出度加1,
    就像是把一个叫“出度”的物品从结点u“运输”到了结点v。是不是很像网络流?
    也就是说,满足out(i)>in(i)的每个点能“提供”一些“出度”,而out(i)<in(i)的点则“需要”一些“出度”。
    如果能算出一个网络流,把这些“出度”运输到需要它们的地方,问题就得到了解决(有流量的边对应"把边反向"操作)。
    具体实现见代码。

    代码:

      1 #include <cstdio>
      2 #include <cstring>
      3 #include <queue>
      4 #include <vector>
      5 using namespace std;
      6 
      7 /// 结点下标从0开始,注意maxn
      8 struct Dinic {
      9     static const int maxn = 1e3 + 5;
     10     static const int INF = 0x3f3f3f3f;
     11     struct Edge {
     12         int from, to, cap, flow;
     13     };
     14 
     15     int n, m, s, t; // 结点数,边数(包括反向弧),源点编号和汇点编号
     16     vector<Edge> edges; // 边表。edges[e]和edges[e^1]互为反向弧
     17     vector<int> G[maxn]; // 邻接表,G[i][j]表示结点i的第j条边在e数组中的序号
     18     bool vis[maxn]; // BFS使用
     19     int d[maxn]; // 从起点到i的距离
     20     int cur[maxn]; // 当前弧下标
     21 
     22     void init(int n) {
     23         this->n = n;
     24         edges.clear();
     25         for(int i = 0; i < n; i++) G[i].clear();
     26     }
     27     void AddEdge(int from, int to, int cap) {
     28         edges.push_back((Edge){from, to, cap, 0});
     29         edges.push_back((Edge){to, from, 0, 0});
     30         m = edges.size();
     31         G[from].push_back(m-2);
     32         G[to].push_back(m-1);
     33     }
     34     bool BFS() {
     35         memset(vis, 0, sizeof(vis));
     36         queue<int> Q;
     37         Q.push(s);
     38         vis[s] = 1;
     39         d[s] = 0;
     40         while(!Q.empty()) {
     41             int x = Q.front();  Q.pop();
     42             for(int i = 0; i < G[x].size(); i++) {
     43                 Edge& e = edges[G[x][i]];
     44                 if(!vis[e.to] && e.cap > e.flow) { // 只考虑残量网络中的弧
     45                     vis[e.to] = 1;
     46                     d[e.to] = d[x] + 1;
     47                     Q.push(e.to);
     48                 }
     49             }
     50         }
     51         return vis[t];
     52     }
     53     int DFS(int x, int a) {
     54         if(x == t || a == 0) return a;
     55         int flow = 0, f;
     56         for(int& i = cur[x]; i < G[x].size(); i++) { // 从上次考虑的弧
     57             Edge& e = edges[G[x][i]];
     58             if(d[x]+1 == d[e.to] && (f=DFS(e.to, min(a, e.cap-e.flow))) > 0) {
     59                 e.flow += f;
     60                 edges[G[x][i]^1].flow -= f;
     61                 flow += f;
     62                 a -= f;
     63                 if(a == 0) break;
     64             }
     65         }
     66         return flow;
     67     }
     68     int Maxflow(int s, int t) {
     69         this->s = s;  this->t = t;
     70         int flow = 0;
     71         while(BFS()) {
     72             memset(cur, 0, sizeof(cur));
     73             flow += DFS(s, INF);
     74         }
     75         return flow;
     76     }
     77     vector<int> Mincut() { // 在Maxflow之后调用
     78         vector<int> ans;
     79         for(int i = 0; i < edges.size(); i++) {
     80             Edge& e = edges[i];
     81             if(vis[e.from] && !vis[e.to] && e.cap > 0) ans.push_back(i);
     82         }
     83         return ans;
     84     }
     85 } dc;
     86 
     87 const int UP = 500 + 5;
     88 int n, m, f[UP], b[UP], directed[UP], out[UP], id[UP];
     89 vector<int> ans, edge[UP], vis[UP];
     90 
     91 void euler(int v) {
     92     for(int i = 0; i < edge[v].size(); i++) {
     93         if(vis[v][i]) continue;
     94         vis[v][i] = true;
     95         euler(edge[v][i]);
     96         ans.push_back(edge[v][i]+1);
     97     }
     98 }
     99 
    100 void output_ans() {
    101     for(int i = 0; i < n; i++) { edge[i].clear();  vis[i].clear(); }
    102     for(int i = 0; i < m; i++) {
    103         bool rev = false;
    104         if(!directed[i] && dc.edges[id[i]].flow > 0) rev = true;
    105         if(rev) { edge[b[i]].push_back(f[i]);  vis[b[i]].push_back(false); }
    106         else { edge[f[i]].push_back(b[i]);  vis[f[i]].push_back(false); }
    107     }
    108     ans.clear();
    109     euler(0);
    110     printf("1");
    111     for(int i = ans.size() - 1; i >= 0; i--) printf(" %d", ans[i]);
    112     printf("
    ");
    113 }
    114 
    115 int main() {
    116     int T;
    117     char s[9];
    118     scanf("%d", &T);
    119     while(T--) {
    120         scanf("%d%d", &n, &m);
    121         dc.init(n+2);
    122         memset(out, 0, sizeof(out));
    123         for(int i = 0; i < m; i++) {
    124             scanf("%d%d%s", &f[i], &b[i], s);
    125             directed[i] = (s[0] == 'D');
    126             f[i]--;  b[i]--;
    127             out[f[i]]++;  out[b[i]]--;
    128             if(!directed[i]) {
    129                 id[i] = dc.edges.size();
    130                 dc.AddEdge(f[i], b[i], 1);
    131             }
    132         }
    133 
    134         bool ok = true;
    135         for(int i = 0; i < n; i++) if(out[i] % 2 != 0) { ok = false;  break; }
    136         if(ok) {
    137             int start = n, finish = n+1, sum = 0;
    138             for(int i = 0; i < n; i++) {
    139                 if(out[i] > 0) { dc.AddEdge(start, i, out[i]/2);  sum += out[i]/2; }
    140                 else if(out[i] < 0) dc.AddEdge(i, finish, -out[i]/2);
    141             }
    142             if(sum != dc.Maxflow(start, finish)) ok = false;
    143         }
    144         if(ok) output_ans();
    145         else printf("No euler circuit exist
    ");
    146         if(T) printf("
    ");
    147     }
    148     return 0;
    149 }
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