利用Havel-Hakimi定理可判定一个序列是否可图。
Havel-Hakimi定理:
由非负整数组成的非增序列s:d1,d2。。。dn(n>=2 , d1 >= 1)是可图的,当且仅当序列
s1:d2-1,d3-1,d4-1...d(d1+1)-1...dn
是可图的。序列s1中有n-1个非负整数,s序列中d1后的前d1个度数(即d2--d(d1+1))减一后构成s1中的前d1个数。
例如:
判断序列s:7 7 4 3 3 3 2 1是否是可图的。
删除序列s的首项7,对其后的7项每一项都减1,得到:6 3 2 2 2 1 0;
继续删除首项6,对其后的6项,每一项都减1,得到:2 1 1 1 0 -1,得到这一步出现了负数。
由于图中不可能存在负度数的顶点,因此该序列不是可图的。
再举一个例子:
判断序列s:5 4 3 3 2 2 2 1 1 1 是否是可图的。
删除序列的首项5,对其后的5项每一项的度数都减1,得到:3 2 2 1 1 2 1 1 1,
重新降序排列为:3 2 2 2 1 1 1 1 1 ;
再删除首项3,对其后的3项,每一项的度数减1,得到:1 1 1 1 1 1 1 1 ;
如此再陆续的得到序列:1 1 1 1 1 1 0;1 1 1 1 0 0;1 1 0 0 0;0 0 0 0.
由此也判定该序列是可图的。
Havel-Hakimi定理实际上给出了根据一个序列s构造图(或判断该序列是否可图)的方法:
把序列s按照降序排序以后,度数最大的顶点设为v1,将它与度数次大的前v1个顶点之间连边,然后这个顶点就可以不管了,因为它的度数已经用完了(连接了v1条边),即在原序列中删除v1,并把其后的v1个顶点的度数减1;
再把剩下的序列重新降序排列,按照上边的过程连边,度数减1.。。。直到建出完整的图,或出现负度数等明显不合理的情况为止。
题目:POJ1659青蛙的邻居
这个题目就是根据Havel-Hakimi定理来构图,看是否可图,并还原邻接矩阵。
有以下两种不合理的情形:
1.某次对剩下的序列排序后,最大的度数(设为d)超过了剩下的定点数。
2.对最大的度数后面d个度数各减1后,出现了负数。
一旦出现了上述两种情形之一即可判定该序列式不可图的。
代码如下:
#include <iostream> #include <stdlib.h> #include <string.h> using namespace std; struct node { int degree; int v; } p[100]; int mapp[100][100]; int cmp (const void *a,const void *b) { return (*(struct node*)b).degree - (*(struct node *)a).degree; } int main() { int t,n,d,x,y,flag; cin>>t; while (t--) { cin>>n; memset(mapp,0,sizeof (mapp)); for (int i = 0; i < n; i++) { cin>>p[i].degree; p[i].v = i; } flag = 1; for (int k = 0; k < n; k++) if (flag ) { qsort (p + k,n - k,sizeof (p[0]),cmp); d = p[k].degree; x = p[k].v; if (d >= n - k ) flag = 0; for (int j = 1; j <= d; j++) if (flag) { y = p[k + j].v; if (p[k + j].degree <= 0) flag = 0; p[k + j].degree--; mapp[x][y] = mapp[y][x] = 1; } } if (flag ) { cout<<"YES"<<endl; for (int i = 0; i < n; i++) { for (int j = 0; j < n; j++) { cout<<mapp[i][j]; if (j < n - 1) cout<<" "; } cout<<endl; } } else cout<<"NO"<<endl; if (t) cout<<endl; } return 0; }