POJ 2942 Knights of the Round Table

2010-04-15,阅读、分析题目,学习算法,编码实现
2010-04-16,改写部分,调试,AC

好了,如果没有看了下题解,这题我是没啥思路的。

因为之前做了POJ 3177那题,然后也知道这题是双连通分量的,就直接往边双连通分量的方向想。想了半天随手画了个图出来才发现是错的,不是边双连通分量,而是点双连通分量。详细如下:

1. 构造数据给定图的补图,这才是我们所需要的,点代表骑士,边代表两个骑士愿意坐在一起。下面所有的算法都基于此图。

2. 求出图中所有的点双连通分量。对于求图中的双连通分量,还是参考byvoid牛的:图的割点、桥与双连通分支。其中,byvoid牛写到“每找到一条树枝边或后向边(非横叉边),就把这条边加入栈中”。在我的实现中,由于只需要知道每个双连通分量的点集,所以只记录了树枝边。

还有,请无视黑书(《算法艺术与信息学竞赛》)P287上的解释,私以为那段纯属乱来。那里完全没有分开点双连通和边双连通来讨论,定义是“没有割顶的无向图又称作2-双连通分支,亦称作块”,好了,这里勉强还没有问题。后面又写:“把每个块收缩成一个点”,经过我若干时间的思考,发现边双连通分量是可以收缩的,但是点双连通分量是不可随便收缩的,因为,一个点可以同时属于两个块(点双连通分量),那么,这个点应该收缩到哪里呢?下面那句“它的边就是桥”也是有问题的,理由同上(亏他还加着重号)。这段话如果要重写,我也不知道该怎么写了,因为要多写出很多东西来,大概这样吧::“无向图的子图中:没有割顶的子图称作点双连通分量,亦称作块。没有桥的子图称作边双连通分量,把每个边双连通分量收缩成一个点,就得到一棵树,它的边就是桥。”这样就没什么问题了。

3. 对每个双连通分量,判断是否存在奇圈(即圈上的点数为奇数)。首先给出两个定理:(1) 若某块存在奇圈,那么该块中的所有点都处于奇圈中;(2) 若某块不可染色为二分图,则该块存在奇圈。(1)是说明该步骤的正确性的,(2)给出了该步的实现方法。至于证明,我没有具体去想,都是那些题解给出的。以后有时间就证明一下。

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#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
const int maxn = 1005;
int n, m, edge[maxn][maxn], et[maxn], deep[maxn], low[maxn];
int stack[maxn][2], stack_last, bcc[maxn], bcc_n, color[maxn], color_n, answer;
bool ee[maxn][maxn], vis[maxn], point[maxn];
 
bool input() {
	scanf("%d%d", &n, &m);
	memset(et, 0, sizeof(et));
	memset(ee, 0, sizeof(ee));
	for (int i = 1, u, v; i <= m; ++i) {
		scanf("%d%d", &u, &v);
		ee[u][v] = ee[v][u] = 1;
	}
	for (int u = 1; u <= n; ++u)
		for (int v = 1; v <= n; ++v)
			if (u != v && !ee[u][v])
				edge[u][et[u]++] = v;
	return n || m;
}
 
bool fill_color(int u) {
	int new_color = (color_n << 1) + 1 - color[u];
	for (int i = 0, v = edge[u][0]; i < et[u]; v = edge[u][++i])
		if (bcc[v] == bcc_n) {
			if (color[v] < color_n) {
				color[v] = new_color;
				if (fill_color(v))
					return true;
			} else if (color[v] != new_color) {
				return true;
			}
		}
	return false;
}
 
int calc_bcc(int s, int t) {
	int last0 = stack_last++;
	++bcc_n;
	do {
		--stack_last;
		bcc[stack[stack_last][0]] = bcc[stack[stack_last][1]] = bcc_n;
	} while (stack_last > 1 && (stack[stack_last][0] != s || stack[stack_last][1] != t));
	color[s] = (color_n += 2);
	if (fill_color(s)) {
		for (int i = stack_last; i <= last0; ++i)
			point[stack[i][0]] = point[stack[i][1]] = 1;
	}
	--stack_last;
	return 0;
}
 
int dfs(int u, int father, int d) {
	int tot = 0;
	vis[u] = 1;
	deep[u] = low[u] = d;
	for (int i = 0, v = edge[u][0]; i < et[u]; v = edge[u][++i]) {
		if (!vis[v]) {
			stack[++stack_last][0] = u;
			stack[stack_last][1] = v;
			dfs(v, u, d + 1);
			++tot;
			low[u] = low[u] < low[v] ? low[u] : low[v];
			if (u == 1 || deep[u] <= low[v])
				calc_bcc(u, v);
		} else if (v != father) {
			low[u] = low[u] < deep[v] ? low[u] : deep[v];
		}
	}
	return 0;
}
 
int work() {
	memset(vis, 0, sizeof(vis));
	memset(bcc, 0, sizeof(bcc));
	memset(color, 0, sizeof(color));
	memset(point, 0, sizeof(point));
	bcc_n = color_n = stack_last = 0;
	for (int v = 1; v <= n; ++v)
		if (!vis[v])
			dfs(v, 0, 1);
	int res = 0;
	for (int v = 1; v <= n; ++v)
		res += !point[v] ? 1 : 0;
	return res;
}
 
int main() {
	while (input())
		 printf("%d\n", work());
	return 0;
}

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