通过查找顶点和边来从连接图中删除循环

时间:2016-01-16 05:10:18

标签: c++ graph cycle cyclic undirected-graph

enter image description here

如何从这样的图表中删除所有周期?所有边长均为1,所有边均为垂直或水平。图表已连接。

我想计算必须删除的最小边数,以使图形不包含循环。

如果您包含示例代码(最好是C ++,C或Java),那将非常有用。

更新:显然我必须找到顶点和边的数量。 我遇到的问题给出了一组指令,如(向下,向左,向上,向下,向左,向左,向上,向下)。从坐标平面(0,0)开始,沿指定方向移动一个单位。这将创建一个图表。如何从这组指令中获取顶点和边的数量?

2 个答案:

答案 0 :(得分:2)

由于图表是连接的,如果你写的那个点是

  

计算需要移除的最小边数,以使图形不包含循环

那么你真的不需要编写算法。众所周知,删除循环的结果是树,并且所有树都具有相同数量的边(顶点数减1)。

如果要实际枚举剩余边(或删除的边),则可以使用DFS(深度优先搜索)。特别是,在output of DFS中,您只需保留标记为“树边”的内容。

虽然有DFS的C ++库,但它们可能不会以这种方式枚举边缘,并且可能更容易自己编写代码。如您所见,pseudocode非常简单。

答案 1 :(得分:0)

要根据方向(向上,向下,向左,向右)绘制图形,并保持顶点,边缘的计数(并从中得出:基本周期),您可以:

  • 记录当前的x,y坐标 - " turtle";
  • 保留一组访问过的顶点,因此您只计算唯一的实例;
  • 对边缘执行相同操作,或者更有效地执行内存:查看最新移动是否包含至少一个之前未访问过的点,并且不与上一个移动相反:如果是,则将其计为边缘。

这是一个JavaScript实现 - 作为奖励 - 也绘制了图表:



function countEdgesAndVertices(directions, callback) {
    var turtle = [0, 0],
        vertices = {},
        revisit = false,
        edgeCount = 0,
        delta = {l: [-1, 0], r: [1, 0], u: [0, -1], d: [0, 1]},
        opposite = {l: 'r', r: 'l', u: 'd', d: 'u'},
        oppositeDir = '';
    vertices[turtle.join(',')] = true;
    directions.split('').forEach(function(dir) {
        if (!delta[dir]) return; // ignore invalid characters
        // Move turtle in given direction
        turtle[0] += delta[dir][0];
        turtle[1] += delta[dir][1];
        // Call caller's callback function with this vertex
        if (callback) callback(turtle);
        vertexId = turtle.join(',');
        // If this created a new edge, count it
        if (!vertices[vertexId] || !revisit && dir != oppositeDir) edgeCount++;
        // Remember whether we were here before
        revisit = vertices[vertexId];
        // Add vertice to set
        vertices[vertexId] = true;
        // Remember direction, so we wont count a move
        // in the opposite direction as a new edge
        oppositeDir = opposite[dir];
    });
    return {
        edges: edgeCount,
        vertices: Object.keys(vertices).length
    }
}

// IO
var input = document.querySelector('input');
var output = document.querySelector('span');
var canvas = document.querySelector('canvas');
var canvasContext;

// Drawing routines
function canvasDrawTo(vertex) {
    var scale = canvas.height/10;
    console.log('line to ', vertex[0],vertex[1]);
    canvasContext.lineTo(vertex[0]*scale,vertex[1]*scale);
    canvasContext.stroke();
}

function canvasClear(vertex) {
    canvas.width = canvas.width; // not nice, but this resets canvas
    canvasContext = canvas.getContext("2d");
    canvasContext.translate(canvas.width/2,canvas.height/2);
    canvasContext.beginPath();
    canvasContext.lineTo(0,0);
}

function update() {
    canvasClear();
    var result = countEdgesAndVertices(input.value, canvasDrawTo);
    output.textContent = 'Vertices: ' + result.vertices +
        '; Edges: ' + result.edges + 
        '; Non-divisable cycles: ' + (result.edges - result.vertices + 1);
};

// call update on any input change:
input.oninput = update;
// call update on load
update();

String of directions (u=up,d=down,l=left,r=right):<br>
<input type="text" size="40" value="uldrdddurulurdrdluurdur"><br>
Result: <span></span><br>
<canvas width="200" height="100"></canvas>
&#13;
&#13;
&#13;

当您更改输入时,结果会实时更新。