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一、题目意思
有一个团队的人要去逛小镇,这个镇是无向图,然后规定每条路只能走一次,且两个小镇之间只有一条小路。(就避免了多条路径的问题。)然后这个图有可能有连通分量,如果图有孤立点,那么这个点就忽略掉,(这个挺有用)。问要分为几组人马才能够把这个城市的小镇全部逛完。
二、解题思路
给你无向图的N
个点和M
条边,保证这M
条边都不同且不会存在同一点的自环边,现在问你至少要几笔才能所有边都画一遍.(一笔画的时候笔不离开纸)
分析:
可能有多个连通分量,但我们挨个分析每一个连通分量即可:
-
如果该连通分量是一个孤立的点,显然只需要
0
笔. -
如果该连通分量是一个 欧拉图 或 半欧拉图,只需要
1
笔.
欧拉图(存在欧拉回路),半欧拉图(存在欧拉路径)。 欧拉图是指通过所有边且每边仅通过一次的通路,相应的回路称为欧拉回路。
- 本题的难点:现在关键是连通分量并非一个(半)欧拉图时,需要几笔?
这里先给出结论:
非(半)欧拉图需要的笔数==该图中奇数度的点数目 /
2
下面来证明该结论: 首先一个无向图的连通分量中的奇数度的点个数一定是偶数个(成对出现),因为无向图的总度数=偶数.
我们在这种连通分量中每次画一笔有两种选择:
1.a->b->c->d…->g
一条起点与终点不同的路径(路中除首尾度减1
外,每个点度减2
)
2.a->b->c->d…->a
一条起点与终点相同的回路(路中每个点度数减2
)
也就是说想要把非(半)欧拉图分量中的奇数度的点的度数都变成偶数,我们至少需要画奇数度点个数/2
笔(因为我们发现每一笔最多可以消除两个奇度数结点).
那么对于这种图我们最多需要画的笔数 是不是也是 : 奇数度点个数/2
笔呢?
答案是肯定的,这里假设图中有4
个奇数度的点,1,2,3,4,5,6
.如下图所示:
我们先走路:1-> b-> c-> d-> e-> f->a->b-> 2
这条路.然后6,5
和3,4
分别属于两个连通分量了.可以看出只需要3
笔,即6/2=3
即可.
当然也可以这么画:1->b->2
然后6->f->5
,接着就剩下了一个半欧拉图了,半欧拉图也是1
笔画,正好3
笔.
也就是说对于这种非(半)欧拉图的连通分量,我们每笔必然消除正好2
个点的奇度(使其度变偶数),当最后一笔的时候我们必然消除所有的点的度数(包括剩下的两个奇点,因为最后一笔就必然是欧拉通路).但是有一点要注意,有可能过程中的某几笔会使得该连通分量变成多个连通分量,当然结论不变.
经过上面的分析,这题的结论出来了,对于每个以i
为根的连通分量我们记录属于该连通分量的点数目num[i]
和该连通分量中奇度点的个数odd[i]
.
-
如果
num[i]==0
或1
,需0
笔.(注意num[i]==0
表示i
点不是根,num[i]==1
表示i
点是一个孤立的点.) -
如果
num[i]>1
且odd[i]==0
需1
笔 -
如果
num[i]>1
且odd[i]>0
需odd[i]/2
笔
三、代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 100010;
int n, m;
int p[N]; // 并查集的父亲数组
int d[N]; // 度
int odd[N]; // 奇数度节点个数
// 并查集
int find(int a) {
if (a != p[a]) p[a] = find(p[a]);
return p[a];
}
int main() {
#ifndef ONLINE_JUDGE
freopen("HDU3018.in", "r", stdin);
#endif
while (~scanf("%d%d", &n, &m)) { // 多组测试数据
// 并查集初始化
for (int i = 1; i <= n; i++) p[i] = i;
// 初始化度
memset(d, 0, sizeof d);
// 连通分量中奇数点的个数
memset(odd, 0, sizeof odd);
// m条边
while (m--) {
int a, b;
scanf("%d%d", &a, &b);
d[a]++, d[b]++; // 维护度
p[find(a)] = find(b); // 维护并查集
}
// 枚举每个节点
for (int i = 1; i <= n; i++)
odd[find(i)] += d[i] % 2; // 族长x身上记录了家族中所有节点奇数度的总个数
int cnt = 0;
for (int i = 1; i <= n; i++) {
if (find(i) == i) { // 只统计族长
if (d[i] == 0) continue; // 孤立的点,放过
if (odd[i] == 0) // 奇数度个数为0,则一笔画
cnt++;
else
cnt += odd[i] / 2; // 否则是奇数点个数/2
}
}
// 输出总的笔画数
printf("%d\n", cnt);
}
return 0;
}