hdu3472-并查集+混和图的欧拉回路（网络流求解）

题意：

T个测试数据

n串字符 能否倒过来用(1表示能倒着用)

问能否把所有字符串 首尾相接

 

 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。

无向图欧拉回路：所有点度 为偶数 && 连通

 

欧拉通路允许有且仅有2个奇度数的点（欧拉回路属于欧拉通路）

 

有向图存在欧拉回路的充要条件

一个有向图存在欧拉回路，所有顶点的入度等于出度且该图是连通图，或者 一个顶点的度数为1，另一个度数为-1，其他顶点的度数为0。

 

混合图存在欧拉回路条件：

混合图就是有向边和无向边同时存在。

把所有无向边任意定向得到有向图，若有向图存在欧拉回路则原图存在欧拉回路

 

这样会出现一个问题：对于某一点： 入度 != 出度

也就是说，对于实际上的欧拉回路，每个无向边都有一个确定的方向，如何确定这些无向边的方向，就用网络流来判断

 

有向边方向是确定的，所以不需要加入网络流来判断方向

 

此题中单词若不能倒着用可以视为有向边，能倒着用就是无向边

http://yzmduncan.iteye.com/blog/1149049

 

.

欧拉回路要求出度=入度 ，因此若出度与入度 差为奇数，一定没有欧拉回路 ch[i]%1 必须==0

用并查集判连通性

对于所有的点，总入度 + 总出度 = 0 【1】

ch[i]表示字母i+‘a' 的入度-出度的值

由【1】式推出 所有 ch[i] < 0的点 + ch[i]>0 的点 = 0

所以 让所有ch[i]<0 点与源点建边 ，权值为 -ch[i]

ch[i]>0 与汇点建边，权值为 ch[i]

若dinic满流，表示上述式子成立，则存在回路

 

下面代码没有将每个点拆成 a和a' 来区分入度和出度（不拆也能做，拆了更直观）

在上面把无向边任意定向（过程就是，以任意一端为入度，另一端为出度）

这样会导致：图中某些点 的度 != 0，即边入的太多了（或出的太多了）

 

网络流判欧拉回路证明：

把所有缺入度的点 连到源点（边权为该点缺的入度） 这个点连着它所有能连到的出度 边的点  =》若满流，则该点的入度 == 该点的出度，即该点符合条件

 

注意： 缺入度 和 缺出度的点 中间连着的边就是无向边 （被流过就说明这条边 需要被反向）

这样，无向边被定向后，（该边被流过就说明定向错误，该边需要反向）用网络流判断每条无向边的方向，就能得到一个欧拉回路的解

 

#include <stdio.h>#include <string.h>#include <queue>#define inf 10000#define ll short#define end Endusing namespace std;struct Edge{short from, to, cap, nex;}edge[1007];short head[28], edgenum;//将可以翻转的词的首尾做为一个点加入图中void addedge(short u, short v, short cap){Edge E ={u, v, cap, head[u]};edge[edgenum] = E;//第几条边是什么head[u] = edgenum++;Edge E_ = {v,u,0,head[v]};edge[edgenum] = E_;head[v] = edgenum++;}short sign[28];bool BFS(short from, short to){memset(sign, -1, sizeof(sign));sign[from] = 0;queue<short>q;q.push(from);while( !q.empty() ){int u = q.front(); q.pop();for(short i = head[u]; i!=-1; i = edge[i].nex){short v = edge[i].to;if(sign[v]==-1 && edge[i].cap){sign[v] = sign[u] + 1, q.push(v);if(sign[to] != -1)return true;}}}return false;}short Stack[4], top, cur[4];short dinic(short from, short to){short ans = 0;while( BFS(from, to) )//广度搜索未找到，则说明已经无可再增广的{memcpy(cur, head, sizeof(head));short u = from,i;top = 0;while(1){if(u == to){short flow = inf, loc;//loc 表示 Stack 中 cap 最小的边for( i = 0; i < top; i++)if(flow > edge[ Stack[i] ].cap){flow = edge[Stack[i]].cap;loc = i;}for(i = 0; i < top; i++){edge[ Stack[i] ].cap -= flow;edge[Stack[i]^1].cap += flow;}ans += flow;top = loc;u = edge[Stack[top]].from;}for(i = cur[u]; i!=-1; cur[u] = i = edge[i].nex)//cur[u] 表示u所在能增广的边的下标if(edge[i].cap && (sign[u] + 1 == sign[ edge[i].to ]))break;if(cur[u] != -1){Stack[top++] = cur[u];u = edge[ cur[u] ].to;}else{if( top == 0 )break;sign[u] = -1;u = edge[ Stack[--top] ].from;}}}return ans;}ll n;char ss[22];short ch[27], f[27];bool use[27];short start, end;short find(short x){return x==f[x]?x:(f[x]=find(f[x]));}void Union(short x, short y){short fx = find(x), fy = find(y);short temp = fx; if(fx>fy){fx=fy;fy=temp;}f[fx] = fy;}int main(){short T, i, j, Cas = 1; scanf("%d",&T);while(T--){memset(ch, 0, sizeof(ch));memset(use,0, sizeof(use));for(i=0;i<27;i++)f[i] = i;memset(head, -1,sizeof(head)), edgenum = 0;scanf("%d",&n);for(i = 0; i < n; i++){scanf("%s %d",ss,&j);int a = ss[0]-'a', b = ss[strlen(ss)-1] - 'a';ch[a]++, ch[b]--;use[a] = use[b] = true;Union(a,b);if(j)addedge(a,b,1);//如果其可以翻转}printf("Case %d: ",Cas++);bool ok = true;//输入的单词在不考虑它是否不能翻转的情况下判断其是否构成一个list，ok为true表示能构成，为false表示不能构成for(i=0;i<26;i++)if(use[i]){j = i;for(i++;i<26;i++)if(use[i] && find(j)!=find(i))//如果这个条件成立，（利用并查集）说明存在有未连接的单词（如aa、ad、dc、bf中有bf不会被操作连接）ok = false;break;}short num = 0;/*无向图是否具有欧拉通路或回路的判定:  欧拉通路:图连通&&图中只有0个或2个度为奇数的节点      欧拉回路:图连通&&图中所有节点度均为偶数      有向图是否具有欧拉通路或回路的判定:      (我们现在是做这个的判断）欧拉通路:图连通&&除2个端点外其余节点入度=出度；1个端点入度比出度大1；一个端点入度比出度小1或所有节点入度等于出度  欧拉回路:图连通&&所有节点入度等于出度*/for(i=0;i<26;i++)if(use[i] &&  ch[i]%2)//判断是否输入以及其这个字母的度数之和是否为奇数{num++;if(ch[i]<0)start = i;//出度和入度之和小于0，说明出度大于入度，说明其是起点else end = i;//说明入度大于出度，说明其是终点}if(num == 1 || num>2)ok = false;//满足此时的条件，说明这个度数之和为奇数的点的个数不是2，不存在欧拉通路if(!ok){ printf("Poor boy!\n"); continue;}if(num == 2)addedge(end, start, 1);//如果这个度数之和为奇数的点是2，怎么才能判断其是否有通路呢？？利用网络流来判定（1个端点入度比出度大1，一个端点入度比出度小1）int st=start,en=end;start=26,end=27;short sum = 0;for(i=0;i<26;i++)if(ch[i] && use[i]&&i!=st&&i!=en){if(ch[i]<0){//出度大于入度的addedge(start,i,-ch[i]/2);sum-=ch[i]/2;//printf("%d\n",ch[i]);}elseaddedge(i,end, ch[i]/2);}//printf("%d %d\n",sum,dinic(start, end));if(sum != dinic(start, end))printf("Poor boy!\n");else printf("Well done!\n");}return 0;}