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判斷一個圖中是否存在歐拉回路(每條邊恰好只走一次,并能回到出發點的路徑),在以下三種情況中有三種不同的算法:

一、無向圖
每個頂點的度數都是偶數,則存在歐拉回路。

二、有向圖(所有邊都是單向的)
每個節頂點的入度都等于出度,則存在歐拉回路。

以上兩種情況都很好理解。其原理就是每個頂點都要能進去多少次就能出來多少次。

三、混合圖(有的邊是單向的,有的邊是無向的。常被用于比喻城市里的交通網絡,有的路是單行道,有的路是雙行道。)
找到一個給每條無向的邊定向的策略,使得每個頂點的入度等于出度,這樣就能轉換成上面第二種情況。這就可以轉化成一個二部圖最大匹配問題。網絡模型如下:

1. 新建一個圖。
2. 對于原圖中每一條無向邊i,在新圖中建一個頂點e(i);
3. 對于原圖中每一個頂點j,在新圖中建一個頂點v(j)。
4. 如果在原圖中,頂點j和k之間有一條無向邊i,那么在新圖中從e(i)出發,添加兩條邊,分別連向v(j)和v(k),容量都是1。
5. 在新圖中,從源點向所有e(i)都連一條容量為1的邊。
6. 對于原圖中每一個頂點j,它原本都有一個入度in、出度out和無向度un。顯然我們的目的是要把所有無向度都變成入度或出度,從而使它的入度等于總度數的一半,也就是(in + out + un) / 2(顯然與此同時出度也是總度數的一半,如果總度數是偶數的話)。當然,如果in已經大于總度數的一半,或者總度數是奇數,那么歐拉回路肯定不存大。如果in小于總度數的一半,并且總度數是偶數,那么我們在新圖中從v(j)到匯點連一條邊,容量就是(in + out + un) / 2 – in,也就是原圖中頂點j還需要多少入度。

按照這個網絡模型算出一個最大流,如果每條從v(j)到匯點的邊都達到滿流量的話,那么歐拉回路成立。

這個算法可以用在ZJU#1992(http://acm.zju.edu.cn/show_problem.php?pid=1992


弗羅萊(Fleury)算法求歐拉回路

算法輪廓:
(1)任取v0∈V(G),令P0=v0.
(2)設Pi=v0e1v1e2…eivi已經行遍,按下面方法來從E(G)-{e1,e2,…,ei}中選取ei+1:
(a)ei+1與vi相關聯;
(b)除非無別的邊可供行遍,否則ei+1不應該為Gi=G-{e1,e2,…,ei}中的
(3)當(2)不能再進行時,算法停止。

可以證明,當算法停止時所得簡單回路Pm=v0e1v1e2…emvm(vm=v0)為G中一條歐拉回路。
程序文件夾:33333

//輸入一個無向圖,先判斷是否存在歐拉路,若有求出一條歐拉路


/先輸入頂點數和邊數,之后輸入每條邊連接的2個點


//例如


//5 6     (5個點,6條邊)


//1 2


//1 3


//2 3


//2 5


//2 4


//4 5

 1#include <stdio.h>
 2#include <string.h>
 3
 4
 5struct stack
 6{int top , node[210];} f; //頂點的堆棧
 7
 8int a[201][201]; //圖的鄰接矩陣
 9
10int n;
11
12void dfs(int x)       //圖的深度優先遍歷
13{
14int i;
15
16f.top ++; f.node[f.top] = x;
17
18for (i = 1; i <= n; i ++)
19
20          if (a[i][x] > 0)
21          {
22              a[i][x] = 0; a[x][i] = 0;     //刪除此邊
23
24              dfs(i);
25
26              break;
27          }

28}

29
30void Euler(int x)     //歐拉路算法
31{
32int i , b;
33
34f.top = 0; f.node[f.top] = x;     //入棧
35
36while (f.top >= 0)
37{
38          b = 0;
39
40          for (i = 1; i <= n; i ++
41    if (a[f.node[f.top]][i] > 0
42    {b = 1break;}
43
44          if (b == 0)       //如果沒有點可以擴展,輸出并出棧
45          {
46              printf("%d " , f.node[f.top]);
47
48              f.top --;
49          }

50          else {f.top --; dfs(f.node[f.top+1]);}        //如果有,就DFS
51      }

52}

53
54int main()
55{
56
57int m , s , t , num , i , j , start;
58
59      //input
60
61      scanf("%d %d" , &n , &m); //n頂點數    m邊數
62
63      memset(a , 0 , sizeof(a));
64
65      for (i = 0; i < m; i ++)
66      {
67          scanf("%d %d" , &s , &t);
68          a[s][t] = 1; a[t][s] = 1;
69      }

70
71
72      //判斷是否存在歐拉回路
73
74      s = 0; start = 1;
75
76      for (i = 1; i <= n; i ++)
77      {
78          num = 0;
79
80          for (j = 1; j <= n; j ++)
81              num += a[i][j];
82
83          if (num % 2 == 1
84{start = i; s ++;}
85      }

86
87      if ((s == 0|| (s == 2)) 
88Euler(start);
89      else printf("No Euler path\n");
90
91      getchar(); getchar();
92      return 0;
93}

94

posted on 2007-12-21 19:36 koson 閱讀(1453) 評論(3)  編輯 收藏 引用 所屬分類: DataStruct And Algorithm

Feedback

# re: Euler Circle Problem 2008-06-04 09:47 colorain
仔細看了代碼,一個Euler()和dfs()就搞定了這個程序,很厲害啊!

不過有一點不懂,就是算法中并沒有判斷是否是“橋”,那么是依據什么呢?

似乎很簡單的操作,我就是不知道它是如何 遵循 Fleury算法啊!??
  回復  更多評論
  

# re: Euler Circle Problem 2008-06-04 09:57 colorain
另外歐拉回路問題,在網上搜索了一下,似乎沒什么叫 “Euler Circle”的
很多都叫Euler circuits,其他的還有Euler trial,Euler path等  回復  更多評論
  

# re: Euler Circle Problem 2008-06-09 14:20 清水
我也是同感,怎么會不判斷橋就搞定了。高!  回復  更多評論
  


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