《算法导论》习题解答 Chapter 22.1-4(去除重边)
思路:重开一个新图,按着邻接列表的顺序从上到下遍历,每遍历一行链表前,清空visited数组,如果没有访问过这个元素,则加入新图,如果已经访问过了(重边),则不动。
伪代码:
复杂度:O(V+E)
for each u 属于 Vertex visited[u] = false; for u 属于 Vertex visited[u] = true; for v 属于 Adj[u] if(!visited[v]) Adj1[u].insert(v); visited[v] = true; for v 属于 Adj[u] visited[v]=false; visited[u] = false;
证明算法正确性:
命题:给定一条边(u,v),此边为有向边,visited[v]=false 当且仅当 (u,v)需加入E'.
=>已知起点为u,visited[v]=false,则说明v曾经并没有被u访问到,因为如果访问到,则visited[v]被置为true,则如果当访问边(u,v)时,visited[v]==false,则会将(u,v)加入E'中.
<=已知(u,v)需要加入E',如果visited[v]=true,则不会执行if里的语句,则说明(u,v)不会加入E',与条件矛盾。
输入:
3 8 a b a b a b b c b c b c c a c c
源代码:
package C22; import java.util.Iterator; /** * 化简多重图 * @author xiazdong * */ public class C1_4 { static Adjacent_List g; public static void main(String[] args) throws Exception { Adjacent_List adjacent_list = GraphFactory.getAdjacentListInstance("input\\22.1-4.txt"); C1_4.g = adjacent_list; Adjacent_List new_adj = remove_multiedge(adjacent_list); adjacent_list.printAllEdges(); System.out.println("=============="); new_adj.printAllEdges(); } /** * 去掉重边的函数 * @param g * @return */ public static Adjacent_List remove_multiedge(Adjacent_List g){ int size = g.getSize(); Adjacent_List adj1 = new Adjacent_List(size); boolean visited[] = new boolean[size]; for(int i=0;i<visited.length;i++) visited[i] = false;//O(V) for(int i=0;i<size;i++){ //O(V+E) visited[i] = true; Iterator<String> iter = g.getListByVertexIndex(i).iterator(); while(iter.hasNext()){ String vstr = iter.next(); int v = g.getVertexIndex(vstr); if(!visited[v]){ visited[v] = true; adj1.addEdge(g.getVertexValue(i), vstr); } } /*下面一句话 对新图遍历比较快,虽然速度只会提升常数级别。 较快:iter = adj1.getListByVertexValue(g.getVertexValue(i)).iterator(); 较慢:iter = g.getListByVertexIndex(i).iterator(); 因为重边 */ iter = adj1.getListByVertexValue(g.getVertexValue(i)).iterator(); while(iter.hasNext()){ //再一次遍历这个链表,并对这些元素清除数组 O(E) String vstr = iter.next(); int v = g.getVertexIndex(vstr); visited[v] = false; } visited[i] = false; } return adj1; } }