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混合圖的歐拉回路求解方法(轉)

基礎知識
歐拉回路是圖G中的一個迴路,經過每條邊有且僅一次,稱該回路為歐拉回路。具有歐拉回路的圖稱為尤拉圖,簡稱E圖。
無向圖中存在歐拉回路的條件:每個點的度數均為偶數。
有向圖中存在歐拉回路的條件:每個點的入度=出度。
尤拉路徑比歐拉回路要求少一點:
無向圖中存在尤拉路徑的條件:每個點的度數均為偶數或者有且僅有2個度數為奇數的點。
有向圖中存在尤拉路徑的條件:除了2個點外,其餘的點入度=出度,且在這2個點中,一個點的入度比出度大1,另一個出度比入度大1。
尤拉路徑的輸出:經典的套圈演算法。

下面來重點講講混合圖的歐拉回路問題。
混合圖就是邊集中有有向邊和無向邊同時存在。這時候需要用網路流建模求解。
建模:


把該圖的無向邊隨便定向,計算每個點的入度和出度。如果有某個點出入度之差為奇數,那麼肯定不存在歐拉回路。 因為歐拉回路要求每點入度 = 出度,也就是總度數為偶數,存在奇數度點必不能有歐拉回路。
好了,現在每個點入度和出度之差均為偶數。那麼將這個偶數除以2,得x。也就是說,對於每一個點,只要將x條邊改變方向(入>出就是變入,出>入就是變出),就能保證出 = 入。如果每個點都是出 = 入,那麼很明顯,該圖就存在歐拉回路。
現在的問題就變成了:我該改變哪些邊,可以讓每個點出 = 入?構造網路流模型。
首先,有向邊是不能改變方向的,要之無用,刪。一開始不是把無向邊定向了嗎?定的是什麼向,就把網路構建成什麼樣,邊長容量上限1。另新建s和t。對於入 > 出的點u,連線邊(u, t)、容量為x,對於出 > 入的點v,連線邊(s, v),容量為x(注意對不同的點x不同)。
之後,察看從S發出的所有邊是否滿流。有就是能有歐拉回路,沒有就是沒有。歐拉回路是哪個?察看流值分配,將所有流量非 0(上限是1,流值不是0就是1)的邊反向,就能得到每點入度 = 出度的尤拉圖。
由於是滿流,所以每個入 > 出的點,都有x條邊進來,將這些進來的邊反向,OK,入 = 出了。對於出 > 入的點亦然。那麼,沒和s、t連線的點怎麼辦?和s連線的條件是出 > 入,和t連線的條件是入 > 出,那麼這個既沒和s也沒和t連線的點,自然早在開始就已經滿足入 = 出了。那麼在網路流過程中,這些點屬於“中間點”。我們知道中間點流量不允許有累積的,這樣,進去多少就出來多少,反向之後,自然仍保持平衡。
所以,就這樣,混合圖歐拉回路問題,解了。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <algorithm>
#define ll long long
using namespace std;
const int inf=0x3ffffff;
const int MAXN = 333;
const int MAXM = 100008;
const double eps = 1e-6;
struct Edge{
    int data, next, cap, flow, oppo;
    Edge(){
    }
    Edge(int
data, int next, int cap, int flow, int oppo):data(data) , next(next), cap(cap), flow(flow), oppo(oppo){ } }edge[MAXM]; int link[MAXM][3]; int list[MAXN]; int degree[MAXN]; int queue[MAXN], path[MAXN], add[MAXN]; int n, m, e, v; void Add_Link(int a, int b, int c) { edge[e] = Edge(b, list[a], c, 0, e+1); edge[e+1] = Edge(a, list[b], 0, 0, e); list[a] = e; list[b] = e+1; e += 2; } void Init() { int i; v = n + 2; for (i = 0; i < v; i++) { list[i] = -1; degree[i] = 0; } e = 0; for (i = 0; i < m; i++) { degree[link[i][0]]--; degree[link[i][1]]++; if (!link[i][2]) { Add_Link(link[i][0], link[i][1], 1); } } } int Max_Flow() { int ans = 0, head, tail, curr, succ, i, j, k; bool flag = true; while(flag) { flag = false; for (i = 0; i < v; i++) { path[i] = -1; } path[n] = -2; queue[0] = n; add[n] = inf; for (head = tail = 0; !flag && head <= tail; head++) { curr = queue[head]; for (i = list[curr]; i != -1; i = edge[i].next) { if (path[succ = edge[i].data] == -1 && edge[i].flow < edge[i].cap) { queue[++tail] = succ; path[succ] = i; add[succ] = min(add[curr], edge[i].cap-edge[i].flow); if (succ == n+1) { ans += add[succ]; flag = true; for (j = succ; path[j] >= 0; j = edge[k].data) { k = edge[path[j]].oppo; edge[path[j]].flow += add[succ]; edge[k].flow -= add[succ]; } break; } } } } } return ans; } bool Work() { Init(); int i, ans = 0; for (i = 0; i < n; i++) { if (degree[i] & 1) { return false; } } for (i = 0; i < n; i++) { if (degree[i] < 0) { Add_Link(n, i, -degree[i]/2); ans += -degree[i]/2; } if (degree[i] > 0) { Add_Link(i, n+1, degree[i]/2); } } if (Max_Flow() < ans) { return false; } return true; } int main() { //#ifndef ONLINE_JUDGE // freopen("1.txt", "r", stdin); //#endif int i, j, k; int T; cin >> T; while(T--) { cin >> n >> m; for (i = 0; i < m; i++) { scanf("%d%d%d", &link[i][0], &link[i][1], &link[i][2]); link[i][0]--; link[i][1]--; } if (Work()) { cout << "possible" << endl; } else { cout << "impossible" << endl; } } return 0; }