poj 1637 最大流 && 欧拉混合回路
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4 5 8 2 1 0 1 3 0 4 1 1 1 5 0 5 4 1 3 4 0 4 2 1 2 2 0 4 4 1 2 1 2 3 0 3 4 0 1 4 1 3 3 1 2 0 2 3 0 3 2 0 3 4 1 2 0 2 3 1 1 2 0 3 2 0
Sample Output
possible impossible impossible possible
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基础知识
欧拉回路是图G中的一个回路,经过每条边有且仅一次,称该回路为欧拉回路。具有欧拉回路的图称为欧拉图,简称E图。
无向图中存在欧拉回路的条件:每个点的度数均为偶数。
有向图中存在欧拉回路的条件:每个点的入度=出度。
欧拉路径比欧拉回路要求少一点:
无向图中存在欧拉路径的条件:每个点的度数均为偶数或者有且仅有2个度数为奇数的点。
有向图中存在欧拉路径的条件:除了2个点外,其余的点入度=出度,且在这2个点中,一个点的入度比出度大1,另一个出度比入度大1。
欧拉路径的输出:经典的套圈算法。
下面来重点讲讲混合图的欧拉回路问题。
混合图就是边集中有有向边和无向边同时存在。这时候需要用网络流建模求解。
建模:
把该图的无向边随便定向,计算每个点的入度和出度。如果有某个点出入度之差为奇数,那么肯定不存在欧拉回路。 因为欧拉回路要求每点入度 = 出度,也就是总度数为偶数,存在奇数度点必不能有欧拉回路。
好了,现在每个点入度和出度之差均为偶数。那么将这个偶数除以2,得x。也就是说,对于每一个点,只要将x条边改变方向(入>出就是变入,出>入就是变出),就能保证出 = 入。如果每个点都是出 = 入,那么很明显,该图就存在欧拉回路。
现在的问题就变成了:我该改变哪些边,可以让每个点出 = 入?构造网络流模型。
首先,有向边是不能改变方向的,要之无用,删。一开始不是把无向边定向了吗?定的是什么向,就把网络构建成什么样,边长容量上限1。另新建s和t。对于入 > 出的点u,连接边(u, t)、容量为x,对于出 > 入的点v,连接边(s, v),容量为x(注意对不同的点x不同)。
之后,察看从S发出的所有边是否满流。有就是能有欧拉回路,没有就是没有。欧拉回路是哪个?察看流值分配,将所有流量非 0(上限是1,流值不是0就是1)的边反向,就能得到每点入度 = 出度的欧拉图。
由
于是满流,所以每个入 > 出的点,都有x条边进来,将这些进来的边反向,OK,入 = 出了。对于出 >
入的点亦然。那么,没和s、t连接的点怎么办?和s连接的条件是出 > 入,和t连接的条件是入 >
出,那么这个既没和s也没和t连接的点,自然早在开始就已经满足入 =
出了。那么在网络流过程中,这些点属于“中间点”。我们知道中间点流量不允许有累积的,这样,进去多少就出来多少,反向之后,自然仍保持平衡。
所以,就这样,混合图欧拉回路问题,解了。
AC代码:
#include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<string> #include<cmath> #include<vector> #include<cstdlib> #include<algorithm> #include<queue> #include<map> using namespace std; #define LL long long #define ULL unsigned long long #define UINT unsigned int #define MAX_INT 0x7fffffff #define cint const int #define MAX(X,Y) ((X) > (Y) ? (X) : (Y)) #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? (X) : (Y)) #define INF 100000000 #define MAXN 222 #define MAXM 2522 struct edge{ int u, v, cap, flow, nxt; }e[MAXM]; int h[MAXN], cc; void add(int u, int v, int cap){ e[cc]=(edge){u, v, cap, 0, h[u]}; h[u]=cc++; e[cc]=(edge){v, u, 0, 0, h[v]}; h[v]=cc++; } int num[MAXN], p[MAXN], d[MAXN], vis[MAXN]; int cur[MAXN]; void rbfs(cint t){ queue<int> q; q.push(t); memset(vis, 0, sizeof(vis)); vis[t]=1; d[t]=0; while(!q.empty()){ int u=q.front(); q.pop(); for(int i=h[u]; i!=-1; i=e[i].nxt){ i^=1; int v=e[i].u, cap=e[i].cap, ef=e[i].flow; if(!vis[v] && cap>ef){ vis[v]=1; d[v]=d[u]+1; q.push(v); } i^=1; } } } int Augment(cint s, cint t){ int u, a=INF; for(u=t; u!=s; u=e[p[u]].u) a = MIN(a, e[p[u]].cap - e[p[u]].flow); for(u=t; u!=s; u=e[p[u]].u){ e[p[u]].flow+=a; e[p[u]^1].flow-=a; } return a; } int isap(cint s, cint t, cint n){ int i, flow=0; rbfs(t); memset(num, 0, sizeof(num)); for(i=0; i<n; i++) num[d[i]]++; for(i=0; i<n; i++) cur[i]=h[i]; for(int u=s; d[s]<n;){ if(u==t){ flow+=Augment(s, t); u=s; } bool ok=false; for(i=cur[u]; i!=-1; i=e[i].nxt){ int v=e[i].v, cap=e[i].cap, ef=e[i].flow; if(d[v]+1==d[u] && cap>ef){ ok=true; p[v]=i; cur[u]=i; u=v; break; } } if(!ok){ int tmp = n-1; for(i=h[u]; i!=-1; i=e[i].nxt){ int v=e[i].v, cap=e[i].cap, ef=e[i].flow; if(cap>ef) tmp=MIN(tmp, d[v]); } if(--num[d[u]]==0) break; num[d[u]=tmp+1]++; cur[u]=h[u]; if(u!=s) u=e[p[u]].u; } } return flow; } int in[MAXN], out[MAXN]; bool solve(){ int n, u, v, f, m, i; scanf(" %d %d", &n, &m); memset(in, 0, sizeof(in)); memset(out, 0, sizeof(out)); memset(h, -1, sizeof(h)); cc=0; while(m--){ scanf(" %d %d %d", &u, &v, &f); out[u]++; in[v]++; if(!f) add(u, v, 1); //忽略有向边,无向边随便取方向 } int sum=0; for(i=1; i<=n; i++){ int cap = abs(in[i] - out[i]); if(cap&1) break; //若无向边数量非偶 else if(in[i]<out[i]){ add(0, i, cap>>1); //改变x/2条边方向,源点0 sum = sum + (cap>>1); } else if(in[i]>out[i]) add(i, n+1, cap>>1); //汇点n+1 } if(i<=n) return false; return sum==isap(0, n+1, n+2); //满流? } int main(){ // freopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\in.txt","r",stdin); int T; scanf(" %d", &T); while(T--){ if(solve()) printf("possible\n"); else printf("impossible\n"); } return 0; }