图论 —— 环与块 —— DAG 图判定
【概述】
有向无环图(Directed Acyclic Graph),即 DAG 图,是指任意一条边有方向且不存在环路的图。
判断 DAG 图的方法有:拓扑排序 O(E)、Bellman-Ford 算法 O(VE)、使用邻接表的 DFS O(V+E) 等
【拓扑排序】
拓扑排序过程如果能生成 n 个顶点序列,那么说明图中不存在环,即图是一个 DAG 图
关于拓扑排序:点击这里
struct Node{
int x;
int num;
Node(){}
Node(int x,int num):x(x),num(num){}
};
vector<Node> edge[N];
int vis[N];
int n,m;
bool dfs(int x,int m){
if(vis[x]==1)//出环
return true;
if(vis[x]==-1)//已访问
return false;
vis[x]=1;//正在被占用
for(int i=0;i<edge[x].size();i++)
if(edge[x][i].num<=m&&dfs(edge[x][i].x,m))
return true;
vis[x]=-1;//解除占用并标记访问
return false;
}
bool judge(){
memset(vis,0,sizeof(vis));
for(int i=1;i<=n;i++)
if(!vis[i]&&dfs(i,m))
return true;
return false;
}
int main(){
cin>>n>>m;
for(int i=1;i<=m;i++){
int x,y;
cin>>x>>y;
edge[x].push_back(Node(y,i));
}
if(judge())
cout<<"Yes"<<endl;
else
cout<<"No"<<endl;
return 0;
}
【Bellman-Ford 算法】
由于 Bellman-Ford 算法除求最短路外只能判断是否存在负环,因此可以先把权值设为 -1,再进行判断
关于 Bellman-Ford 算法:点击这里
struct Node{
int x,y;
int w;
}G[N*2];
int dis[N];
bool ford(int n, int m){
for(int i=1;i<n;i++){
for(int j=0;j<m;j++){
int x=G[j].x;
int y=G[j].y;
int w=G[j].w;
if(dis[y]>dis[x]+w)
dis[y]=dis[x]+w;
}
}
for(int i=0;i<m;i++)
if(dis[G[i].x]>dis[G[i].y]+G[i].w)
return true;
return false;
}
int main(){
int n,m;
scanf("%d%d",&n,&m);
memset(dis,INF,sizeof(dis));
for(int i=0;i<m;i++){
scanf("%d%d",&G[i].x,&G[i].y);
G[i].w=-1;//把权值全部改为-1
if(G[i].x==0)
dis[G[i].y]=-1;
}
if(ford(n,m))
printf("NO\n");
else
printf("YES\n");
return 0;
}
【使用邻接表的 DFS】
枚举起点进行 DFS,如果当某个点与起点相同,则说明存在环,即非 DAG 图
struct Edge{
int next;
int to;
}edge[N*2];
int cnt,head[N],son[N];
bool vis[N];
void add(int from,int to){
edge[++cnt].next=head[from];
edge[cnt].to=to;
head[from]=cnt;
}
bool flag;
void dfs(int x){
if(vis[x])
flag=false;
if(!flag)
return;
vis[x]=true;
for(int i=head[x];i!=-1;i=edge[i].next)
dfs(edge[i].to);
vis[x]=false;
}
int main(){
int n,m;
scanf("%d%d",&n,&m);
memset(head,-1,sizeof(head));
for(int i=0;i<m;i++){
int x,y;
scanf("%d%d",&x,&y);
add(x,y);
}
for(int i=1;i<=n;i++){
flag=true;
dfs(i);
if(!flag)
break;
}
if(flag)
printf("Yes\n");
else
printf("No\n");
return 0;
}
【推荐】国内首个AI IDE,深度理解中文开发场景,立即下载体验Trae
【推荐】编程新体验,更懂你的AI,立即体验豆包MarsCode编程助手
【推荐】抖音旗下AI助手豆包,你的智能百科全书,全免费不限次数
【推荐】轻量又高性能的 SSH 工具 IShell:AI 加持,快人一步
· 分享一个免费、快速、无限量使用的满血 DeepSeek R1 模型,支持深度思考和联网搜索!
· 基于 Docker 搭建 FRP 内网穿透开源项目(很简单哒)
· ollama系列1:轻松3步本地部署deepseek,普通电脑可用
· 按钮权限的设计及实现
· 【杂谈】分布式事务——高大上的无用知识?