图论11-欧拉回路与欧拉路径+Hierholzer算法实现

news2024/11/19 0:29:27

文章目录

  • 1 欧拉回路的概念
  • 2 欧拉回路的算法实现
  • 3 Hierholzer算法详解
  • 4 Hierholzer算法实现
    • 4.1 修改Graph,增加API
    • 4.2 Graph.java
    • 4.3 联通分量类
    • 4.4 欧拉回路类

1 欧拉回路的概念

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

2 欧拉回路的算法实现

private boolean hasEulerLoop(){

    CC cc = new CC(G);
    if(cc.count() > 1) return false;

    for(int v = 0; v < G.V(); v ++)
        if(G.degree(v) % 2 == 1) return false;
    return true;
}

3 Hierholzer算法详解

在这里插入图片描述

public ArrayList<Integer> result(){

    ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
    if(!hasEulerLoop()) return res;
    
    //根据小g进行删边
    Graph g = (Graph)G.clone();

    Stack<Integer> stack = new Stack<>();
    int curv = 0; //出发点
    stack.push(curv);
    while(!stack.isEmpty()){
        if(g.degree(curv) != 0){
            stack.push(curv);
            int w = g.adj(curv).iterator().next();
            g.removeEdge(curv, w);
            curv = w;
        }
        else{
            res.add(curv);
            curv = stack.pop();
        }
    }
    return res;
}

4 Hierholzer算法实现

4.1 修改Graph,增加API

//移除边
public void removeEdge(int v, int w){
    validateVertex(v);
    validateVertex(w);
    if(adj[v].contains(w)) E --;
    adj[v].remove(w);
    adj[w].remove(v);
}

//深拷贝
@Override
public Object clone(){

    try{
        Graph cloned = (Graph) super.clone();
        cloned.adj = new TreeSet[V];
        for(int v = 0; v < V; v ++){
            cloned.adj[v] = new TreeSet<Integer>();
            for(int w: adj[v])
                cloned.adj[v].add(w);
        }
        return cloned;
    }
    catch (CloneNotSupportedException e){
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

4.2 Graph.java

package Chapter08_EulerLoop_And_EulerPath;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.TreeSet;
import java.util.Scanner;


/// 暂时只支持无向无权图
public class Graph implements Cloneable{

    private int V;
    private int E;
    private TreeSet<Integer>[] adj;

    public Graph(String filename){

        File file = new File(filename);

        try(Scanner scanner = new Scanner(file)){

            V = scanner.nextInt();
            if(V < 0) throw new IllegalArgumentException("V must be non-negative");
            adj = new TreeSet[V];
            for(int i = 0; i < V; i ++)
                adj[i] = new TreeSet<Integer>();

            E = scanner.nextInt();
            if(E < 0) throw new IllegalArgumentException("E must be non-negative");

            for(int i = 0; i < E; i ++){
                int a = scanner.nextInt();
                validateVertex(a);
                int b = scanner.nextInt();
                validateVertex(b);

                if(a == b) throw new IllegalArgumentException("Self Loop is Detected!");
                if(adj[a].contains(b)) throw new IllegalArgumentException("Parallel Edges are Detected!");

                adj[a].add(b);
                adj[b].add(a);
            }
        }
        catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void validateVertex(int v){
        if(v < 0 || v >= V)
            throw new IllegalArgumentException("vertex " + v + "is invalid");
    }

    public int V(){
        return V;
    }

    public int E(){
        return E;
    }

    public boolean hasEdge(int v, int w){
        validateVertex(v);
        validateVertex(w);
        return adj[v].contains(w);
    }

    public Iterable<Integer> adj(int v){
        validateVertex(v);
        return adj[v];
    }

    public int degree(int v){
        validateVertex(v);
        return adj[v].size();
    }

    public void removeEdge(int v, int w){
        validateVertex(v);
        validateVertex(w);
        if(adj[v].contains(w)) E --;
        adj[v].remove(w);
        adj[w].remove(v);
    }

    @Override
    public Object clone(){

        try{
            Graph cloned = (Graph) super.clone();
            cloned.adj = new TreeSet[V];
            for(int v = 0; v < V; v ++){
                cloned.adj[v] = new TreeSet<Integer>();
                for(int w: adj[v])
                    cloned.adj[v].add(w);
            }
            return cloned;
        }
        catch (CloneNotSupportedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    @Override
    public String toString(){
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        sb.append(String.format("V = %d, E = %d\n", V, E));
        for(int v = 0; v < V; v ++){
            sb.append(String.format("%d : ", v));
            for(int w : adj[v])
                sb.append(String.format("%d ", w));
            sb.append('\n');
        }
        return sb.toString();
    }

    public static void main(String[] args){

        Graph g = new Graph("g.txt");
        System.out.print(g);
    }
}

4.3 联通分量类

package Chapter08_EulerLoop_And_EulerPath;

import java.util.ArrayList;

public class CC {

    private Graph G;
    private int[] visited;
    private int cccount = 0;

    public CC(Graph G){

        this.G = G;
        visited = new int[G.V()];
        for(int i = 0; i < visited.length; i ++)
            visited[i] = -1;

        for(int v = 0; v < G.V(); v ++)
            if(visited[v] == -1){
                dfs(v, cccount);
                cccount ++;
            }
    }

    private void dfs(int v, int ccid){

        visited[v] = ccid;
        for(int w: G.adj(v))
            if(visited[w] == -1)
                dfs(w, ccid);
    }

    public int count(){
        return cccount;
    }

    public boolean isConnected(int v, int w){
        G.validateVertex(v);
        G.validateVertex(w);
        return visited[v] == visited[w];
    }

    public ArrayList<Integer>[] components(){

        ArrayList<Integer>[] res = new ArrayList[cccount];
        for(int i = 0; i < cccount; i ++)
            res[i] = new ArrayList<Integer>();

        for(int v = 0; v < G.V(); v ++)
            res[visited[v]].add(v);
        return res;
    }

    public static void main(String[] args){

        Graph g = new Graph("g.txt");
        CC cc = new CC(g);
        System.out.println(cc.count());

        System.out.println(cc.isConnected(0, 6));
        System.out.println(cc.isConnected(5, 6));

        ArrayList<Integer>[] comp = cc.components();
        for(int ccid = 0; ccid < comp.length; ccid ++){
            System.out.print(ccid + " : ");
            for(int w: comp[ccid])
                System.out.print(w + " ");
            System.out.println();
        }
    }
}

4.4 欧拉回路类

package Chapter08_EulerLoop_And_EulerPath;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Stack;

public class EulerLoop {

    private Graph G;

    public EulerLoop(Graph G){
        this.G = G;
    }

    private boolean hasEulerLoop(){

        CC cc = new CC(G);
        if(cc.count() > 1) return false;

        for(int v = 0; v < G.V(); v ++)
            if(G.degree(v) % 2 == 1) return false;
        return true;
    }

    public ArrayList<Integer> result(){

        ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();
        if(!hasEulerLoop()) return res;

        Graph g = (Graph)G.clone();

        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        int curv = 0;
        stack.push(curv);
        while(!stack.isEmpty()){
            if(g.degree(curv) != 0){
                stack.push(curv);
                int w = g.adj(curv).iterator().next();
                g.removeEdge(curv, w);
                curv = w;
            }
            else{
                res.add(curv);
                curv = stack.pop();
            }
        }
        return res;
    }

    public static void main(String[] args){

        Graph g = new Graph("g8.txt");
        EulerLoop el = new EulerLoop(g);
        System.out.println(el.result());

        Graph g2 = new Graph("g2.txt");
        EulerLoop el2 = new EulerLoop(g2);
        System.out.println(el2.result());
    }
}

在这里插入图片描述

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1196382.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

可视化 | 3D文字球状标签云

文章目录 &#x1f4da;改编点&#x1f4da;final 改编自echarts 3d词云&#xff08;指向滑动、拖动、缩放、点击、自转 &#xff09; &#x1f4da;改编点 背景透明&#xff1a;background:rgb(0,0,0,0);不用链接&#xff0c;用span&#xff0c;重点span标class"star&q…

2023年成为优秀自动化测试工程师的 7 个步骤!

“测试自动化测试工程师可以将你从充满代码的世界中拯救出来。”企业完全同意这一说法&#xff0c;这就是您在自动化测试行业中看到大量就业机会的原因。我在 Quora 上收到了很多与自动化测试中的职业选择相关的答案请求&#xff0c;以及人们如何在有或没有手动测试经验的情况下…

Pytorch从零开始实战09

Pytorch从零开始实战——YOLOv5-Backbone模块实现 本系列来源于365天深度学习训练营 原作者K同学 文章目录 Pytorch从零开始实战——YOLOv5-Backbone模块实现环境准备数据集模型选择开始训练可视化模型预测总结 环境准备 本文基于Jupyter notebook&#xff0c;使用Python3.…

PyBind11五分钟入门【Python/C++调用】

从 Python 调用 C 基本上有两种方法&#xff1a;使用 PyBind11 C 库生成 Python 模块&#xff0c;或使用 cytpes Python 包访问已编译的共享库。 使用 PyBind11 我们可以更轻松地共享许多数据类型&#xff0c;而使用 ctypes 是一种低级 C 风格的解决方案。 在线工具推荐&#x…

synchronized的原理和Callable接口

目录 ♫synchronized原理 ♪锁升级 ♪锁优化 ♫Callable接口 ♫synchronized原理 我们知道synchronized锁可以控制多个线程对共享资源的访问&#xff0c;两个线程针对同一变量访问就会产生阻塞等待。而synchronized锁并不是一成不变的&#xff0c;它会根据情况进行一次升级。…

MySQL---存储过程

存储过程的相关概念 是一组为了完成特定功能的sql语句的集合&#xff0c;类似于函数 写好了一个存储过程之后&#xff0c;我们可以像函数一样随时调用sql的集合。 复杂的&#xff0c;需要很多sql语句联合执行完成的任务 存储过程再执行上比sql语句的执行速度更快&#xff0c…

CS224W5.2——Relational and Iterative Classification

本节中&#xff0c;我们介绍用于节点分类的关系分类器和迭代分类。 从关系分类器开始&#xff0c;我们展示了如何基于邻居的标签迭代更新节点标签的概率。然后讨论迭代分类&#xff0c;通过根据邻居的标签及其特征预测节点标签来改进集体分类。 文章目录 1. 框架2. 关系分类3.…

基于SpringBoot的SSMP整合案例(开启日志与分页查询条件查询功能实现)

开启事务 导入Mybatis-Plus框架后&#xff0c;我们可以使用Mybatis-Plus自带的事务&#xff0c;只需要在配置文件中配置即可 使用配置方式开启日志&#xff0c;设置日志输出方式为标准输出mybatis-plus:global-config:db-config:table-prefix: tb_id-type: autoconfiguration:…

【黑客】最适合小白的学习顺序

一、黑客是什么 原是指热心于计算机技术&#xff0c;水平高超的电脑专家&#xff0c;尤其是程序设计人员。但后来&#xff0c;黑客一词已被用于泛指那些专门利用电脑网络搞破坏或者恶作剧的家伙。 二、学习黑客技术的原因 其实&#xff0c;网络信息空间安全已经成为海陆空之…

Python基础教程:类--继承和方法的重写

嗨喽&#xff0c;大家好呀~这里是爱看美女的茜茜呐 什么是继承 继承就是让类与类之间产生父子关系&#xff0c;子类可以拥有父类的静态属性和方法 继承就是可以获取到另一个类中的静态属性和普通方法&#xff08;并非所有成员&#xff09; 在python中&#xff0c;新建的类可…

【紫光同创国产FPGA教程】——【PGL22G第十一章】以太网传输实验例程

本原创教程由深圳市小眼睛科技有限公司创作&#xff0c;版权归本公司所有&#xff0c;如需转载&#xff0c;需授权并注www.meyesemi.com) 适用于板卡型号&#xff1a; 紫光同创PGL22G开发平台&#xff08;盘古22K&#xff09; 一&#xff1a;盘古22K开发板&#xff08;紫光…

建筑能源管理(9)——公共建筑能源管理技术

现阶段&#xff0c;在我国经济高速发展的同时&#xff0c;也面临着资源有限、能源消费急剧增长、能源供给与需求之间的矛盾日益突出等问题。数据显示&#xff0c;现阶段我国单位GDP的能耗水平是发达国家的3倍左右&#xff0c;这正是能源总体利用率较低所造成的。建筑能耗作为我…

2023年初学者入门 CV 指南概述

计算机视觉&#xff0c;是一个迅速发展的领域&#xff0c;将让你大开眼界。它的核心是教计算机像我们人类一样看和理解视觉信息。这份全面指南&#xff0c;将为我们揭示计算机视觉的基本概念&#xff0c;探索流行的应用程序&#xff0c;并瞥见计算机视觉的未来趋势。 计算机视觉…

FM8317-USB TYPE-C PD 多协议控制器

产品描述&#xff1a; FM8317是一款集成了USB Type-C、USB Power Delivery&#xff08;PD3.0&#xff09;、PPS的多协议端口控制器&#xff0c;为AC-DC适配器、车载充电器等设备提供高性价比的USB Type-C 端口充电解决方案。 FM8317内置的Type-C协议可以支持Type-C设备插入自动…

SparkAi创作系统ChatGPT网站源码+详细搭建部署教程+AI绘画系统+支持GPT4.0+Midjourney绘画

一、AI创作系统 SparkAi创作系统是基于OpenAI很火的ChatGPT进行开发的Ai智能问答系统和Midjourney绘画系统&#xff0c;支持OpenAI-GPT全模型国内AI全模型。本期针对源码系统整体测试下来非常完美&#xff0c;可以说SparkAi是目前国内一款的ChatGPT对接OpenAI软件系统。那么如…

Leetcode-145 二叉树的后序遍历

递归 /*** Definition for a binary tree node.* public class TreeNode {* int val;* TreeNode left;* TreeNode right;* TreeNode() {}* TreeNode(int val) { this.val val; }* TreeNode(int val, TreeNode left, TreeNode right) {* this…

字节和美团软件测试面试1000问(含文档)

一、Linux系统应用和环境配置 1、Linux系统的操作命令给我说10个&#xff0c;一般用什么工具远程连接Linux服务器&#xff1f; 2、Linux中的日志存储在哪里&#xff1f;怎么查看日志内容&#xff1f; 3、Linux中top和ps命令的区别&#xff1f; 4、Linux命令运行的结果如何写…

iOS 17.2更新:15Pro支持拍摄空间视频!

苹果又为开发者预览版用户推送了iOS 17.2 Beta2测试版的更新&#xff0c;已经注册Apple Beta版软件计划的用户只需打开设置--通用--软件更新即可在线OTA升级至最新的iOS 17.2测试版。 本次更新包大小为750M左右&#xff0c;内部版本号为&#xff08;21C5040g&#xff09;&#…

c语言,将奇数和偶数分类

题目&#xff1a;输入一个整数数组&#xff0c;实现一个函数&#xff0c;来调整该数组中数字的顺序使得数组中所有的奇数位于数组的前半部分&#xff0c;所有偶数位于数组的后半部分。 思路&#xff1a;像冒泡排序那样&#xff0c;相邻两个数比较&#xff0c;两个都是偶数则不…

(免费版?)CLion Nova 强势登陆 C 和 C++ 开发领域

系列文章目录 文章目录 系列文章目录前言一、CLion Nova二、目标三、优势和改进四、显著差异五、如何安装 CLion Nova六、分享您的反馈意见总结 阿纳斯塔西娅-卡扎科娃 2023 年 11 月 9 日 前言 今天&#xff0c;我们宣布推出免费的 CLion 早期预览版&#xff0c;它使用 ReSh…