【算法】欧拉路

学长（姐？）昨晚讲了欧拉路，写个博加深一下印象

欧拉路

定义与性质：

欧拉路是一种路（滑稽）。

一种不重不漏的一笔画走完全部路径，且每一条路都至少走一遍，也只能走一遍。

大约是这样的：

其中 1 -> 2 -> 3 -> 5 -> 10 -> 3 -> 4 -> 8 -> 9 -> 11 -> 8 -> 7 -> 6 就是一条欧拉路。

固然 1 -> 2 -> 3 -> 10 -> 5 -> 3 -> 4 -> 8 -> 11 -> 9 -> 8 -> 7 -> 6 也是一条欧拉路。

而后 6 -> 7 -> 8 -> 11 -> 9 -> 8 -> 4 -> 3 -> 10 -> 5 -> 3 -> 2 -> 1 因此反过来仍是欧拉路。

由此能够看出，一个图的欧拉路并非惟一的。

而欧拉回路就是起点与终点相同的欧拉路，能够在欧拉路的起点与终点之间连一条边构成欧拉回路：

代码实现：

思路：

由欧拉路的性质可知，若是一个图（无向图）为欧拉路，那么这个图的全部点只有两个点的度数为奇数，或者没有点的度数为奇数，

其余全部点的度数为偶数。

而欧拉路的起点或终点就是那两个度数为奇数的点。（欧拉回路随便找个点当起点就行）

因此能够经过一个 dfs 来找出整个欧拉路。

1. 先统计每一个点的度数；

2. 再判断有几个点的度数为奇数：

   • 若是有两个点或者没有点的度数为奇数，随便找个点做为起点开始 dfs；
   • 若是有多个点的度数为奇数，输出 No answer；

3. dfs 过程当中用栈来维护欧拉路的路径；

4. 最后输出路径。

完整代码 1（用邻接矩阵来存图）：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#define MAXN 1050
#define F1(i, a, b) for (int i = a; i <= b; ++i)
#define F2(i, a, b) for (int i = a; i >= b; --i)
using namespace std;

int f[MAXN][MAXN]; // f[i][j] 存储从 i 到 j 之间有几条边
int du[MAXN], sta[MAXN]; // du[i] 存储 i 点的度；sta 数组为栈用来记录欧拉路的路径
int top = 0, n, m;

void dfs(int t) {
	F1(i, 1, n) { // 挨个寻找与 t 链接的边
		while (f[t][i] || f[i][t]) { // 若是这里有边，while 防止多边链接两点相同
			--f[t][i]; // 该边数量减一，表明该边走过了
			--f[i][t]; // 无向图
			dfs(i);
		}
	}
	sta[++top] = t; // 回溯时把 t 点放进栈里
}

int main() {
	int x, y, k = 1, cnt = 0;
	scanf("%d %d", &n, &m);
	F1(i, 1, m) {
		scanf("%d %d", &x, &y);
		++f[x][y]; // 存边
		++f[y][x];
		++du[x]; // 统计度数
		++du[y];
	}
	F2(i, 1, n) if (du[i] % 2) ++cnt;
	if (cnt == 2 || cnt == 0) dfs(k);
	else {
		printf("No answer\n");
		return 0;
	}
	F2(i, top, 1) printf("%d\n", sta[i]);
	return 0;
}

完整代码 2（链式前向星存图）：

前置：

毫无疑问链式前向星存图必定是比邻接矩阵存图更优的，特别是在稀疏图中

但不少人不用链式前向星是由于欧拉路大部分是无向图，

标记一条道路被走过须要对这条道路的反向道路也标记为走过，

而这一点不太好实现，因此不少人直接用邻接矩阵来存图。

而这个时候就须要对链式前向星的理解力了：

链式前向星存的是边，同时用 head 数组来记录上一条边的序号，而遍历的时候用 head 数组和 nxt 来遍历，

存图用 add 函数来实现。

如今再回到欧拉路上：

欧拉路一般为无向图，若是用链式前向星来存，那么就会用 add 正着存一遍，再倒着存一遍，因此两条边的序号是连着的，

若是序号为奇数（我是从一开始存），那么这条边就是正着存的，那它的下一条边就是这条边的反边；

若是序号为偶数，那么这条边就是倒着存的，那它的上一条边就是这条边的正边。

代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#define MAXN 1001
#define F1(i, a, b) for (int i = a; i <= b; ++i)
#define F2(i, a, b) for (int i = a; i >= b; --i)
using namespace std;

int js = 0, n, m, top = 0;
int head[MAXN], du[MAXN], sta[MAXN];

struct edge {
	int v, nxt;
	bool book; // book 记录该边是否被走过
}e[MAXN << 1];

inline int read() { // 读入优化
	int sto = 0, fg = 1;
	char ch = getchar();
	while (ch < '0' || ch > '9') {
		if (ch == '-') fg = -1;
		ch = getchar();
	}
	while (ch >= '0' && ch <= '9') {
		sto = (sto << 1) + (sto << 3) + (ch ^ 48);
		ch = getchar();
	}
	return sto * fg;
}

void add(int u, int v) { // 存边函数
	e[++js].v = v;
	e[js].nxt = head[u];
	head[u] = js;
}

void dfs(int t) {
	for (int i = head[t]; i; i = e[i].nxt) {
		if (!e[i].book) { // 用链式前向星遍历
			if (i % 2) e[i + 1].book = 1;
			else e[i - 1].book = 1; // 将反向边标记
			e[i].book = 1; // 正向边标记（好像没用）
			dfs(e[i].v);
		}
	}
	sta[++top] = t; // 存路
}

int main() {
	int x, y, k = 1, cnt = 0;
	n = read(); m = read();
	F1(i, 1, m) {
		x = read(); y = read();
		add(x, y); // 存正边
		add(y, x); // 存反边
		++du[x]; ++du[y];
	}
	F1(i, 1, n) if (du[i] % 2) ++cnt, k = i;
	if (cnt == 2 || cnt == 0) dfs(k);
	else {
		printf("No answer\n");
		return 0;
	}
	F2(i, top, 1) printf("%d ", sta[i]);
	return 0;
}

不知道之前有没有人这么干的