poj2513

这道题很有意思

大致题意:

给定一些木棒,木棒两端都涂上颜色,求是否能将木棒首尾相接,连成一条直线,要求不同木棒相接的一边必须是相同颜色的。

解题思路:

可以用图论中欧拉路的知识来解这道题,首先可以把木棒两端看成节点,把木棒看成边,这样相同的颜色就是同一个节点

问题便转化为:

给定一个图,是否存在“一笔画”经过涂中每一点,以及经过每一边一次。

这样就是求图中是否存在欧拉路Euler-Path

回顾经典的“七桥问题”,相信很多同学马上就明白了什么是 欧拉路 了,这里不多作解释。

 

由图论知识可以知道,无向图存在欧拉路的充要条件为:

①     图是连通的;

②     所有节点的度为偶数,或者有且只有两个度为奇数的节点。

 

其中①图的连通性用程序判断比较麻烦,先放一下。

这里先说说②关于度数的判断方法:

Blue

Magenta

Violet

Cyan

Red

节点的度用颜色出现次数来统计,如样例中,蓝色blue出现三次(不管是出度还是入度),那么blue结点的度就为3,同样地,我们也可以通过输入得到其他全部结点的度,于是,我们有:

 

Blue=3

Red=2

Violet=1

Cyan=2

Magenta=2

用一个一维数组就能记录了,然后分别 模2,就能判断颜色结点的奇偶性

只要奇度数的结点数的个数 = 1 或 >=3 ,即使①图连通,欧拉路也必不存在

 

但是若 奇度数的结点数的个数 为0或 ==2,那么我们继续进行①图的连通性证明:

 

证明①图的连通性,使用并查集MergeSet是非常高效的方法。

基本方法:

初始化所输入的n个结点为n棵树,那么就有一个n棵树的森林,此时每棵树的有唯一的结点(根),该结点的祖先就是它本身。再通过不断地输入边,得到某两个结点(集合)之间的关系,进而合并这两个结点(集合),那么这两个集合就构成一个新的集合,集合内的所有结点都有一个共同的新祖先,就是这个集合(树)的根。

最后只要枚举任意一个结点,他们都具有相同的祖先,那么就能证明图时连通的了。

 

但是单纯使用并查集是会超时的,因为这样会导致每次寻找某个结点的祖先时,平均都会花费O(n/2)时间,最坏情况,当n==50W时,O(n/2)大概为25ms,那么要确定50W个结点是否有共同祖先时,总费时为50W*25ms ,铁定超,不算了= =

 

因此必须使用并查集时必须压缩路径,前几次搜索某个结点k的祖先时,在不断通过父亲结点寻找祖先结点时,顺便把从k到最终祖先结点S中经过的所有结点的祖先都指向S,那么以后的搜索就能把时间降低到O(1)

 

由于并查集必须利用 数组的下标 与 存储的对象,使用int是比较方便的处理方法,但是题目的“颜色结点”是string,不方便用来使用并查集,即使用map也不行,虽然STL的map是基于hash的基础上,但并不高效,在本题中使用会超时。

 

为此可以使用Trie字典树,得到每个颜色单词对应的int编号id ,可以说利用Trie把string一一映射到int,是本题后续处理的关键所在。关于动态创建字典树的方法去百度,这里不多说,下面只用用一个图简单说明一下用Trie字典树标识第一个颜色单词blue:

这个题目涉及了多个基本数据结构和算法,综合性很强,非常有代表性,能够A到这题确实是受益良多。

 

知识考查点:

1、字典树;

2、欧拉路:其中又考察了判断是否为连通图;

3、并查集 及其优化方法(路径压缩)。

 

输出:

POSSIBLE:  奇度数结点个数==0 或 ==2  且  图连通

IMPOSSIBLE:奇度数结点个数==1 或 >=3  或  图不连通

 

PS:注意创建TrieTree链表时,C++不存在NULL,要用 0 替代 NULL

  1 #include <cstdio>
  2 #include <cstring>
  3 char stick[250005*2][15];
  4 int color=0;
  5 int set[500005];
  6 int degree[500005];
  7 class  trie
  8 {
  9     public:
 10     int id;
 11     int flag;
 12     trie *next [27];
 13     trie()
 14     {
 15         id=0;
 16         flag=0;
 17         memset(next,0,sizeof(next));
 18     }
 19 };
 20 trie root;
 21 /*int findIndex(char a[])//把颜色转化为int型的,除此之外还可以用trie树
 22 {
 23     for(int i=0;i<color;i++)
 24     {
 25         if(strcmp(a,stick[i])==0)
 26         {
 27             return i;
 28         }
 29     }
 30     strcpy(stick[color],a);
 31     return color++;
 32 }*/
 33 
 34 int findIndex(char *s)
 35 {
 36     int len=0;
 37     trie *p=&root;
 38     for(int i=0;s[i]!='\0';i++)
 39     {
 40         int index=s[i]-'a';
 41         if(!p->next[index])
 42         {
 43             p->next[index]=new trie;
 44         }
 45         p=p->next[index];
 46     }
 47     if(p->flag==1)
 48     {
 49         return p->id;
 50     }
 51     else
 52     {
 53         p->flag=1;
 54         p->id=color++;
 55         return p->id;
 56     }
 57 }
 58 
 59 int findset(int x)
 60 {
 61     if(x==set[x])
 62     {
 63         return x;
 64     }
 65     else return findset(set[x]);
 66 }
 67 
 68 void merge(int a,int  b)
 69 {
 70     set[b]=set[a];
 71 }
 72 
 73 int main()
 74 {
 75     char str1[15],str2[15];
 76     //int Case=5;
 77     memset(degree,0,sizeof(degree));
 78     for(int i=0;i<=500000;i++)
 79     {
 80         set[i]=i;
 81     }
 82     while(scanf("%s %s",str1,str2)!=EOF)
 83     {
 84         int index1=findIndex(str1);
 85         degree[index1]++;
 86         int index2=findIndex(str2);
 87         degree[index2]++;
 88         int x=findset(index1);
 89         int y=findset(index2);
 90         merge(x,y);
 91     }
 92     int num=0;
 93     int s=findset(0);
 94     for(int i=0;i<color;i++)
 95     {
 96         if((degree[i]%2)==1)
 97         {
 98             num++;
 99         }
100         if(num>2)
101         {
102             printf("Impossible\n");
103             return 0;
104         }
105         if(findset(i)!=s)
106         {
107              printf("Impossible\n");
108              return 0 ;
109         }
110     }
111     if(num==1)
112     {
113          printf("Impossible\n");
114     }
115     else printf("Possible\n");
116 
117 }

这道题的建树操作曾尝试着用另外一种方法(见注释的findIndex()函数),不过,提交之后超时了

参考:http://blog.csdn.net/lyy289065406/article/details/6647445

posted on 2012-08-22 19:18  矮人狙击手!  阅读(448)  评论(0编辑  收藏  举报

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