Computer >> Máy Tính >  >> Lập trình >> C ++

Chương trình C ++ để kiểm tra xem một đồ thị được hướng dẫn có chứa đường dẫn Eulerian hay không

Con đường Euler là một con đường; bằng cách đó chúng tôi có thể ghé thăm mọi cạnh chính xác một lần. Chúng ta có thể sử dụng các đỉnh giống nhau cho nhiều lần. Trong trường hợp này, một biểu đồ chứa Mạch Euler cũng được xem xét, vì nó cũng có đường dẫn Euler.

Để kiểm tra xem một biểu đồ có hướng có đường dẫn Euler hay không, chúng ta phải kiểm tra các điều kiện này -

  • Phải có một đỉnh duy nhất a n ở đâu (in-Deg + 1 =out_degree)
  • Phải có một đỉnh duy nhất b n ở đâu (in-Degree =out_degree + 1)
  • Còn lại tất cả các đỉnh có (in-Deg =out_degree) nếu bất kỳ trường hợp nào trong số này không thành công thì biểu đồ không có đường dẫn Euler.
    Chương trình C ++ để kiểm tra xem một đồ thị được hướng dẫn có chứa đường dẫn Eulerian hay không

Đỉnh b có (trong bậc 1, ngoài bậc 2), đỉnh c có (trong bậc 2, ngoài bậc 1). Và đối với phần còn lại của các đỉnh a, d có (trong bậc 2, bậc 2), e có (trong bậc 1, ngoài bậc 1).

Đầu vào

Ma trận kề của biểu đồ.

0 0 1 1 0
1 0 1 0 0
0 0 0 1 0
0 1 0 0 1
1 0 0 0 0

Đầu ra

Đã tìm thấy đường dẫn Euler.

Thuật toán

traverse (u, đã thăm)

Đầu vào Nút bắt đầu u và nút đã truy cập để đánh dấu nút nào được truy cập.

Đầu ra Đi ngang tất cả các đỉnh được kết nối.

Begin
   mark u as visited
   for all vertex v, if it is adjacent with u, do
      if v is not visited, then
      traverse(v, visited)
   done
End

isConnected (đồ thị)

Đầu vào:Biểu đồ.

Đầu ra:Đúng nếu biểu đồ được kết nối.

Begin
   define visited array
   for all vertices u in the graph, do
      make all nodes unvisited
      traverse(u, visited)
      if any unvisited node is still remaining, then
         return false
      done
   return true
End

hasEulerPath (Đồ thị)

Nhập vào Đồ thị đã cho.

Đầu ra True khi tìm thấy một mạch Euler.

Begin
   an := 0
   bn := 0
   if isConnected() is false, then
      return false
   define list for inward and outward edge count for each node
   for all vertex i in the graph, do
      sum := 0
      for all vertex j which are connected with i, do
         inward edges for vertex i increased
         increase sum
      done
      number of outward of vertex i is sum
   done
   if inward list and outward list are same, then
      return true
   for all vertex i in the vertex set V, do
      if inward[i] ≠ outward[i], then
         if inward[i] + 1 = outward[i], then
            an := an + 1
         else if inward[i] = outward[i] + 1, then
            bn := bn + 1
      done
      if an and bn both are 1, then
          return true
      otherwise return false
End

Mã mẫu

#include<iostream>
#include<vector>
#define NODE 5
using namespace std;
int graph[NODE][NODE] = {{0, 0, 1, 1, 0},
   {1, 0, 1, 0, 0},
   {0, 0, 0, 1, 0},
   {0, 1, 0, 0, 1},
   {1, 0, 0, 0, 0}};
void traverse(int u, bool visited[]) {
   visited[u] = true; //mark v as visited
   for(int v = 0; v<NODE; v++) {
      if(graph[u][v]) {
         if(!visited[v])
            traverse(v, visited);
      }
   }
}
bool isConnected() {
   bool *vis = new bool[NODE];
   //for all vertex u as start point, check whether all nodes are visible or not
   for(int u; u < NODE; u++) {
      for(int i = 0; i<NODE; i++)
         vis[i] = false; //initialize as no node is visited
         traverse(u, vis);
      for(int i = 0; i<NODE; i++) {
         if(!vis[i]) //if there is a node, not visited by traversal, graph is not connected
            return false;
      }
   }
   return true;
}
bool hasEulerPath() {
   int an = 0, bn = 0;
   if(isConnected() == false){ //when graph is not connected
      return false;
   }
   vector<int> inward(NODE, 0), outward(NODE, 0);
   for(int i = 0; i<NODE; i++) {
      int sum = 0;
      for(int j = 0; j<NODE; j++) {
         if(graph[i][j]) {
            inward[j]++; //increase inward edge for destination vertex
            sum++; //how many outward edge
         }
      }
      outward[i] = sum;
   }
   //check the condition for Euler paths
   if(inward == outward) //when number inward edges and outward edges for each node is same
      return true; //Euler Circuit, it has Euler path
   for(int i = 0; i<NODE; i++) {
      if(inward[i] != outward[i]) {
         if((inward[i] + 1 == outward[i])) {
            an++;
         } else if((inward[i] == outward[i] + 1)) {
            bn++;
         }
      }
   }
   if(an == 1 && bn == 1) { //if there is only an, and bn, then this has euler path
      return true;
   }
   return false;
}
int main() {
   if(hasEulerPath())
      cout << "Euler Path Found.";
   else
   cout << "There is no Euler Circuit.";
}

Đầu ra

Euler Path Found.