图论11-欧拉回路与欧拉路径+Hierholzer算法实现

2023-11-11 22:45

本文主要是介绍图论11-欧拉回路与欧拉路径+Hierholzer算法实现,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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);}@Overridepublic 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;}@Overridepublic 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

这篇关于图论11-欧拉回路与欧拉路径+Hierholzer算法实现的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/393337

相关文章

C#实现将Excel表格转换为图片(JPG/ PNG)

《C#实现将Excel表格转换为图片(JPG/PNG)》Excel表格可能会因为不同设备或字体缺失等问题,导致格式错乱或数据显示异常,转换为图片后,能确保数据的排版等保持一致,下面我们看看如何使用C... 目录通过C# 转换Excel工作表到图片通过C# 转换指定单元格区域到图片知识扩展C# 将 Excel

基于Java实现回调监听工具类

《基于Java实现回调监听工具类》这篇文章主要为大家详细介绍了如何基于Java实现一个回调监听工具类,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录监听接口类 Listenable实际用法打印结果首先,会用到 函数式接口 Consumer, 通过这个可以解耦回调方法,下面先写一个

使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现

《使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现》在现代文档处理中,Markdown(MD)因其简洁的语法和良好的可读性,逐渐成为开发者、技术写作者和内容创作者的首选格式,然而,许多文... 目录引言1. 工具和库介绍2. 安装依赖库3. 使用Apache POI解析DOCX文档4. 将解析

Qt中QGroupBox控件的实现

《Qt中QGroupBox控件的实现》QGroupBox是Qt框架中一个非常有用的控件,它主要用于组织和管理一组相关的控件,本文主要介绍了Qt中QGroupBox控件的实现,具有一定的参考价值,感兴趣... 目录引言一、基本属性二、常用方法2.1 构造函数 2.2 设置标题2.3 设置复选框模式2.4 是否

C++使用printf语句实现进制转换的示例代码

《C++使用printf语句实现进制转换的示例代码》在C语言中,printf函数可以直接实现部分进制转换功能,通过格式说明符(formatspecifier)快速输出不同进制的数值,下面给大家分享C+... 目录一、printf 原生支持的进制转换1. 十进制、八进制、十六进制转换2. 显示进制前缀3. 指

springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印的操作方法

《springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印的操作方法》:本文主要介绍springboot整合阿里云百炼DeepSeek实现sse流式打印,本文给大家介绍的非常详细,对大... 目录1.开通阿里云百炼,获取到key2.新建SpringBoot项目3.工具类4.启动类5.测试类6.测

pytorch自动求梯度autograd的实现

《pytorch自动求梯度autograd的实现》autograd是一个自动微分引擎,它可以自动计算张量的梯度,本文主要介绍了pytorch自动求梯度autograd的实现,具有一定的参考价值,感兴趣... autograd是pytorch构建神经网络的核心。在 PyTorch 中,结合以下代码例子,当你

SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能

《SpringBoot集成Milvus实现数据增删改查功能》milvus支持的语言比较多,支持python,Java,Go,node等开发语言,本文主要介绍如何使用Java语言,采用springboo... 目录1、Milvus基本概念2、添加maven依赖3、配置yml文件4、创建MilvusClient

JS+HTML实现在线图片水印添加工具

《JS+HTML实现在线图片水印添加工具》在社交媒体和内容创作日益频繁的今天,如何保护原创内容、展示品牌身份成了一个不得不面对的问题,本文将实现一个完全基于HTML+CSS构建的现代化图片水印在线工具... 目录概述功能亮点使用方法技术解析延伸思考运行效果项目源码下载总结概述在社交媒体和内容创作日益频繁的

openCV中KNN算法的实现

《openCV中KNN算法的实现》KNN算法是一种简单且常用的分类算法,本文主要介绍了openCV中KNN算法的实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的... 目录KNN算法流程使用OpenCV实现KNNOpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库,它提供了各