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poj 1659 Frogs' Neighborhood Havel-Hakimi定理 可简单图定理

时间:2014-11-27 20:22:37      阅读:216      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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作者:jostree 转载请注明出处 http://www.cnblogs.com/jostree/p/4098136.html

给定一个非负整数序列$D=\{d_1,d_2,...d_n\}$,若存在一个无向图使得图中各点的度与此序列一一对应,则称此序列可图化。进一步,若图为简单图,则称此序列可简单图化。

可图化的判定为:$d_1+d_2+ \cdots +d_n=0(mod2)$。即把奇数度的点配对,剩下的变为自环。
可简单图化的判定,即Havel-Hakimi定理:

我们把序列$D$变换为非增序列,即$d_1\geq d_2\geq \cdots \geq d_n$,则$D$可简单图化当且仅当$D‘=(d_2-1, d_3-1, \cdots ,d_{(d1+1)}-1, d_{d1+2}, d_{d1+3}, \cdots ,d_n)$可简单图化。

证明:

<--:若$D‘$可简单图化,把原图$G_D$中的最大度点与$G_{D‘}$中度最大的$d_1$个点连边即可,图$G_D$必为简单图。

-->:若$D$可简单图化,设得到的简单图为$D_G$。分两种情况考虑:
(a)若$G_D$中存在边$(v_1,v_2), (v_1,v_3), \dots ,(v_1,v_{d_1+1})$,则删除这些边得简单图$G_{D‘}$,于是$D‘$可简单图化为$G_{D‘}$

(b)若存在点$v_i,v_j(i<j)$且$(v_1,v_i)$不在$G_D$中,但$(v_1,v_j)$在$G_D$中。这时,因为$d_i \geq d_j$,必存在$k$使得$(v_i, v_k)$在$D_G$中但$(v_j,v_k)$不在$G_D$中。这时我们可以令$G‘‘=G_D-\{(v_i,v_k),(v_1,v_j)\}+\{(v_k,v_j),(v_1,v_i)\}$。$G‘‘$的度序列仍为$D$,使用情况(a)处理。

例如对于下图,我们删除两条打红X的边,添加两条虚线的边,即可转化为$G‘‘$

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代码实现很简单,每次对数组arr排序,然后对于arr[1],arr[2],...,arr[arr[0]]每个数减一,并另arr[0]=0。重复n次,最后检验数组是否全部为0,是则输出YES和图,否则输出NO。

需要注意的是输出格式,每两个case之间需要输出一个空行。

代码如下:

bubuko.com,布布扣
 1 #include <cstdio>
 2 #include <cstdlib>
 3 #include <iostream>
 4 #include <cstring>
 5 #include <algorithm>
 6 #define     MAXN 11
 7 using namespace std;
 8 class node
 9 {
10     public:
11         int id;
12         int degree;
13         bool operator < (const node & a)const
14         {
15             return degree>a.degree;
16         }
17 };
18 int n;
19 node arr[MAXN];
20 int map[MAXN][MAXN];
21 void solve()
22 {
23     memset(map, 0, sizeof(map));
24     for( int i = 0 ; i < n ; i++ )
25     {
26         sort(arr, arr+n);
27         for( int j = 1 ; j <= arr[0].degree ; j++ )
28         {
29             arr[j].degree -= 1;
30             map[arr[0].id][arr[j].id] = 1;
31             map[arr[j].id][arr[0].id] = 1;
32         }
33         arr[0].degree = 0;
34     }
35     for( int i = 0 ; i < n ; i++ )
36     {
37         if( arr[i].degree < 0 )
38         {
39             printf("NO\n\n");
40             return ;
41         }
42     }
43     printf("YES\n");
44     for( int i = 0 ; i < n ; i++ )
45     {
46         for( int j = 0 ; j < n ; j++ )
47         {
48             printf("%d%c", map[i][j], j==(n-1)?\n: );
49         }
50     }
51     printf("\n");
52 }
53 int main(int argc, char *argv[])
54 {
55     int t;
56     scanf("%d", &t);
57     while( t-- )
58     {
59         scanf("%d", &n);
60         for( int i = 0 ; i < n ; i++ )
61         {
62             scanf("%d", &arr[i].degree);
63             arr[i].id = i;
64         }
65         solve();
66     }
67 }
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