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紫书 例题 11-13 UVa 10735(混合图的欧拉回路)(最大流)

热度:64   发布时间:2023-09-20 21:17:20.0
这道题写了两个多小时……


首先讲一下怎么建模

我们的目的是让所有点的出度等于入度

那么我们可以把点分为两部分, 一部分出度大于入度, 一部分入度大于出度

那么显然, 按照书里的思路,将边方向后,就相当于从出度大于入度的运一个流量到

入度大于出度的点。

紫书 例题 11-13 UVa 10735(混合图的欧拉回路)(最大流)

所以我们可以把源点S到所有出度大于入度的点连一条弧, 弧的容量是出度-入度的一半


为什么容量是这样呢,等一下说

同理, 把所有入度大于出度的点和汇点T连一条弧, 弧的容量是入度-出度的一半

同时,所有无向边任意选一个方向, 例如选u到v, 那么容量为1, 表示这条无向边

反转之后可以运一个出度过去。

所以, 如果这个图满载的话, 也就是说有欧拉回路

因为, 比如说出度大于出度的点, 如果满载,说明它肯定运了出度-入度的一半的流量

那么这个点的自身就符合了出度等于入度。

以此类推, 如果满载,那么所有点都满足入度等于出度, 就有欧拉回路。

然后是输出, 要把图建出来(不是网络流的图, 是为了输出而用的图)


无向图的方向可以扫一遍所有的弧, 只要起点和终点都不是汇点与源点, 同时容量不为0(这是反向弧)

那么这条弧就是由无向边建立来的。

如果这条弧满载, 说明边反向了,那么就在从这条弧的终点向起点连一条边

如果不满载, 说明没有反向, 那么就从这条弧的起点向终点连一条边

然后就dfs输出路径就好了

这里要注意题目有重边和自环, vis数组要特殊处理(看代码)
#include<cstdio>
#include<cmath>
#include<vector>
#include<algorithm>
#include<queue>
#include<cstring>
#define REP(i, a, b) for(int i = (a); i < (b); i++)
using namespace std;const int MAXN = 112;
struct Edge { int from, to, cap, flow; };
vector<Edge> edges;
vector<int> g[MAXN];
int n, m, s, t, cur[MAXN];
int h[MAXN], in[MAXN], out[MAXN], map[MAXN][MAXN], vis[MAXN][MAXN];
vector<int> path;void AddEdge(int from, int to, int cap)
{edges.push_back(Edge{from, to, cap, 0});edges.push_back(Edge{to, from, 0, 0});g[from].push_back(edges.size() - 2);g[to].push_back(edges.size() - 1);
}bool bfs()
{queue<int> q;q.push(s);memset(h, 0, sizeof(h));h[s] = 1;while(!q.empty()){int x = q.front(); q.pop();REP(i, 0, g[x].size()){Edge& e = edges[g[x][i]];if(e.cap > e.flow && !h[e.to]){h[e.to] = h[x] + 1;q.push(e.to);}}}return h[t];
}int dfs(int x, int a)
{if(x == t || a == 0) return a;int flow = 0, f;for(int& i = cur[x]; i < g[x].size(); i++){Edge& e = edges[g[x][i]];if(h[x] + 1 == h[e.to] && (f = dfs(e.to, min(e.cap - e.flow, a))) > 0){e.flow += f;edges[g[x][i] ^ 1].flow -= f;flow += f;if((a -= f) == 0) break;}}return flow;
} int maxflow()
{int flow = 0;while(bfs()){memset(cur, 0, sizeof(cur));flow += dfs(s, 1e9); } return flow;
} //以上是最大流 bool judge()
{int ok = 1, sum = 0;REP(i, 0, n)if(in[i] != out[i]){int tmp = abs(in[i] - out[i]);if(tmp & 1) { ok = -1; break; }  else ok = 0, tmp >>= 1, sum += tmp;if(out[i] > in[i]) AddEdge(s, i, tmp);else AddEdge(i, t, tmp);}if(ok == 1) return true;else if(ok == -1) return false;return maxflow() == sum / 2; 
}void dfs(int u)
{REP(v, 0, n)if(map[u][v] && vis[u][v] > 0) //注意vis的用法,为避免重边和自环 {vis[u][v]--;dfs(v);path.push_back(v + 1);}
}void print()
{REP(i, 0, edges.size()){Edge& e = edges[i];if(e.from != s && e.from != t  && e.to != s && e.to != t && e.cap != 0) //注意是非反向弧 {if(e.flow == 1) map[e.to][e.from] = 1, vis[e.to][e.from]++;else map[e.from][e.to] = 1, vis[e.from][e.to]++;}}dfs(0);printf("1");for(int i = path.size()-1; i >= 0; i--) printf(" %d", path[i]);puts("");
}void init()
{edges.clear(); path.clear();REP(i, 0, MAXN) g[i].clear();memset(in, 0, sizeof(in));memset(out, 0, sizeof(out));memset(map, 0, sizeof(map));memset(vis, 0, sizeof(vis));
}int main()
{int T;	scanf("%d", &T);while(T--){init();scanf("%d%d", &n, &m);s = n; t = s + 1;while(m--){int u, v;char p[2];scanf("%d%d%s", &u, &v, p);u--; v--;out[u]++; in[v]++;if(p[0] == 'U') AddEdge(u, v, 1);else map[u][v] = 1, vis[u][v]++;}if(!judge()) puts("No euler circuit exist");else print();if(T) puts("");}return 0;	
}