第九章第十三节(无向图求欧拉回路)

2021-04-24 10:05:41 阅读：198 来源： 互联网

欧拉环游：在图中找到一条路径，从起点开始，依此经过图中的所有边，一个边只能走一次，到达终点，终点和起点可以不同

欧拉回路：在图中找到一条路径，从起点开始，依此经过图中的所有边，最后回到起点，一个边只能走一次。

欧拉环游存在的条件：当前图是连通的，图中的恰有零个或两个顶点的度是奇数，其余顶点的度数为偶数，才会存在

欧拉回路存在的条件：当前图是连通的，图中所有的顶点的度是偶数时，欧拉回路必存在。

寻找欧拉回路的算法：如果从起点出发的所有边均已用完，那么图中就会有的部分遍历不到。最容易补救的方法就是找出有尚未访问的边的路径上的第一个顶点，并执行另外一次深度优先搜索。这将给出另外一个回路，把它拼接到原来的回路上。
继续该过程直到所有的边都被遍历到为止。

用到的数据结构

typedef struct Node* ptrNode;
struct Node {
	int v;				//记录顶点		
	ptrNode next;		
};
//用链表来存储欧拉回路走过的路径，head为链表的头节点
ptrNode head = (ptrNode)malloc(sizeof(struct Node));
ptrNode H = head;

//首先判断图是否为连通的，然后判断图中顶点的度是否都为偶数
int Viseted[MAXVERTEX];			//用一次dfs，记录图是否连通
int degree[MAXVERTEX];			//记录每个顶点的度
int ne;							//ne记录走过的边
Graph P;						//邻接矩阵存储图

主函数步骤

int main() {
	P = BuildGraph();			//初始化图
	if (IsConnect()) {			//IsConnect 函数判断图是否连通
		if (Isdegree()) {		//Isdegree 函数判断每个顶点的度是否为偶数
			printf("存在欧拉回路\n");
			isDfs(0);			//如果存在欧拉回路，从顶点0开始寻找欧拉回路
		}
		else {
			printf("图中节点的度数不为偶数，欧拉回路不存在\n");
		}
	}
	else {
		printf("该图不连通，无欧拉回路\n");
	}
	return 0;
}

判断图是否连通函数

void dfs(int vertex) {		//对图进行一次dfs，判断图是否连通
	Viseted[vertex] = 1;
	for (int i = 0; i < P->Nv; i++) {
		if (P->Graph[vertex][i] != 0 && Viseted[i] == 0) {
			dfs(i);
		}
	}
}
bool IsConnect() {
	dfs(0);				//进行一次dfs，然后判断，每个顶点是否都已访问到	
	for (int i = 0; i < P->Nv; i++) {
		if (Viseted[i] == 0)		
			return false;
	}
	return true;
}

判断图中顶点度的个数是否为偶数

bool Isdegree() {
	//判断图中各个顶点的度是否为偶数
	for (int i = 0; i < P->Nv; i++) {
		for (int j = 0; j < P->Nv; j++) {
			if (P->Graph[i][j] != 0) {
				//i到j有一条边。
				degree[j]++;
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i < P->Nv;i++) {
		if (degree[i] % 2 != 0) {
			return false;
		}
	}
	return true;
}

求欧拉回路函数

void Dfs(int vertex) {
	//将走过的顶点，加入链表
	ptrNode p = (ptrNode)malloc(sizeof(struct Node));
	p->v = vertex;
	p->next = NULL;
	H->next = p;
	H = p;
	for (int i = 0; i < P->Nv; i++) {
		if (P->Graph[vertex][i] != 0) {
			P->Graph[vertex][i] = 0;	//将边删除
			P->Graph[i][vertex] = 0;	//将边删除
			ne += 2;					//统计当前走过的边数
			Dfs(i);						
			break;						//每个顶点不能往后再走
		}
	}
}
void euler(int vertex) {
	//求欧拉回路路径
	Dfs(vertex);
	int flag;
	ptrNode p,tmp,f=NULL;
	while (ne < P->Ne * 2) {
		for (p = head->next; p; p = p->next) {
			//找出从路径开始的第一个尚未走过边的顶点
			flag = 0;
			for (int i = 0; i < P->Nv; i++) {
				if (P->Graph[p->v][i] != 0) {
					//顶点p->v有边尚未走过
					f = H;			//记录当前链表尾的位置	
					flag = 1;		//找到尚未走过的边的顶点
					Dfs(p->v);		//p->v进行一次dfs
					break;
				}
			}
			if (flag == 1)
				break;
		}
		//此时f->next为从p->v顶点开始走过的路径
		//p为链表中要拼接的位置
		tmp = f;
		f = f->next->next;
		//将f拼接到p后面
		tmp->next = NULL;		//将链表尾置位空
		H = tmp;				//H为新拼接后的链表尾
		tmp = p->next;			//保存p->next
		p->next = f;		
		while (p->next)
			p = p->next;
		p->next = tmp;			//将tmp接回p->next
	}
	//输出欧拉回路
	for (p = head->next; p;p = p->next) {
		printf("%d ", p->v);
	}
}

标签：第十三,int,vertex,next,无向,回路,顶点,图求,欧拉
来源： https://blog.csdn.net/weixin_40540957/article/details/116082021

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