铲雪车 骑马修栅栏 (欧拉路径和欧拉回路)

简介: 铲雪车 骑马修栅栏 (欧拉路径和欧拉回路)

一.定义

相信大家都听说过著名的七桥问题,而欧拉回路就是伟大的数学家欧拉为了解决七桥问题提出的。

首先介绍一下基本概念:在一个图中,经过每条边一次并且只经过一次的回路被称为欧拉回路,路径被称为欧拉路径。根据名字就可以知道,回路是起点终点相同的,而路径是起点终点不同的。

其实欧拉路径就是小时候玩的一笔画游戏(真是万物皆可图论)

二:性质和定理

特性:起点和终点的度都是奇数,中间点的度数必是偶数


结论:


1.在无向图中,所有边都连通:


(1)存在欧拉路径的充要条件:所有点度数为奇数的点只能有0或2个


(2)存在欧拉回路(起点和终点重合)的充要条件:度数为奇数的点只能有0个


2.在有向图中,所有边都连通:


(1)存在欧拉路径的充要条件:要么所有点的出度均等于入度;要么除了两个点之外,其余所有点的出度等于入度,剩余两个点:一个出度比入度多1,另一个入度比出度多1.


(2)存在欧拉回路(起点和终点重合)的充要条件:所有点的出度均等于入度。


结论很好证明的,在此不多做叙述。

三.题目

铲雪车


题目描述

随着白天越来越短夜晚越来越长,我们不得不考虑铲雪问题了。整个城市所有的道路都是双车道,因为城市预算的削减,整个城市只有1辆铲雪车。铲雪车只能把它开过的地方(车道)的雪铲干净,无论哪儿有雪,铲雪车都得从停放的地方出发,游历整个城市的街道。现在的问题是:最少要花多少时间去铲掉所有道路上的雪呢?

输入

输入数据的第1行表示铲雪车的停放坐标(x,y),x,y为整数,单位为米。下面最多有100行,每行给出了一条街道的起点坐标和终点坐标,所有街道都是笔直的,且都是双向一个车道。铲雪车可以在任意交叉口、或任何街道的末尾任意转向,包括转U型弯。铲雪车铲雪时前进速度为20 km/h,不铲雪时前进速度为50 km/h。

保证:铲雪车从起点一定可以到达任何街道。

输出

铲掉所有街道上的雪并且返回出发点的最短时间,精确到分种。

样例输入 Copy

0 0

0 0 10000 10000

5000 -10000 5000 10000

5000 10000 10000 10000

样例输出 Copy

3:55

提示

3小时55分钟

题意: 给你一个无向图,问经过所有路径并回到起点的最短路。

思路: 这个题只是用到了欧拉回路的思想,具体代码的话直接算就可以。先来理解一下怎么样才能使得路径最短。因为题目中说可以在任意位置任意转向,要想时间最短,只需要将每条路都走一遍再回到起点即可。

代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
double dis(double x1,double y1,double x2,double y2){
    return (double)sqrt((x1-x2)*(x1-x2)+(y1-y2)*(y1-y2));//欧几里德距离
}
void AC(){
    double x,y,x1,x2,y1,y2;
    cin>>x>>y;
    double sum=0;
    while(cin>>x1>>y1>>x2>>y2)
        sum+=dis(x1,y1,x2,y2);
    sum=sum*2/1000/20;//因为每条道路都是双车道,所以要*2,剩下的就是时间的转换了
    int h=sum;
    sum*=60;
    int min=sum-h*60+1;//要向上取整 
    printf("%d:%02d",h,min);//保持输出格式
}
int main(){
    AC();
    return 0;
}

骑马修栅栏


题目描述

农民John每年有很多栅栏要修理。他总是骑着马穿过每一个栅栏并修复它破损的地方。


John是一个与其他农民一样懒的人。他讨厌骑马,因此从来不两次经过一个一个栅栏。你必须编一个程序,读入栅栏网络的描述,并计算出一条修栅栏的路径,使每个栅栏都恰好被经过一次。John能从任何一个顶点(即两个栅栏的交点)开始骑马,在任意一个顶点结束。


每一个栅栏连接两个顶点,顶点用1到500标号(虽然有的农场并没有500个顶点)。一个顶点上可连接任意多(>=1)个栅栏。所有栅栏都是连通的(也就是你可以从任意一个栅栏到达另外的所有栅栏)。


你的程序必须输出骑马的路径(用路上依次经过的顶点号码表示)。我们如果把输出的路径看成是一个500进制的数,那么当存在多组解的情况下,输出500进制表示法中最小的一个 (也就是输出第一个数较小的,如果还有多组解,输出第二个数较小的,等等)。 输入数据保证至少有一个解。

输入

第1行: 一个整数F(1 <= F <= 1024),表示栅栏的数目

第2到F+1行: 每行两个整数i, j(1 <= i,j <= 500)表示这条栅栏连接i与j号顶点。

输出

输出应当有F+1行,每行一个整数,依次表示路径经过的顶点号。注意数据可能有多组解,但是只有上面题目要求的那一组解是认为正确的。

样例输入 Copy

9

1 2

2 3

3 4

4 2

4 5

2 5

5 6

5 7

4 6

样例输出 Copy

1

2

3

4

2

5

4

6

5

7


题意: 给你一个无向图,要求从任意一点出发,经过所有边,在某一点结束,输出字典序最小的路径。

思路: 这个题要注意的就是dfs过程中枚举出点的顺序。因为题目中要求字典序最小,第一反应可能是枚举的时候从大到小枚举,这样倒序输出路径还原时就是字典序最小了。但是!真的是这样吗?答案是否定的。可以看一下前面欧拉回路的定义,这就要求了从一个点出去遍历几个点之后再回到这个点,我们来举个例子:比如1,3,5.如果我们先枚举1的话,就意味着从1出去的一条路会把3和5串联起来,这也就保证了1是最后加到答案中的,逆序输出后,就在前面。所以枚举时就从小到大枚举就好了!


代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=1100;
int n=500,m;
int g[maxn][maxn];
int ans[maxn],cnt;
int tot[maxn];
void dfs(int u){
  //1 3 5 起点最后被加进去 
  for(int i=1;i<=n;i++)
    if(g[u][i]){
      g[u][i]--;g[i][u]--;
      dfs(i);
    }
  ans[++cnt]=u;
}
int main(){
  cin>>m;
  while(m--){
    int a,b;
    cin>>a>>b;
    g[a][b]++;g[b][a]++;
    tot[a]++,tot[b]++;
  }
  int s=1;
  while(!tot[s]) s++;
  for(int i=1;i<=n;i++)
    if(tot[i]%2){
      s=i;
      break;
    }
  dfs(s);
  for(int i=cnt;i;i--) cout<<ans[i]<<endl;
  return 0;
}

万物皆可图论

不当之处,请多指教~

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