题目:判断一个图是否为强连通图、单向连通图、弱连通图。输入为有向图的邻接矩阵。 输入 第一行为正整数n(0<n<=100),代表图中点的个数。 接下来n行,每行有n个数据,每个数据以空格分隔,代表邻接矩阵。 注意:输入的都是连通图。 输出 输出有一行,字母a,b,c a代表强连通图 b代表单向连通图 c代表弱连通图
时间: 2023-04-22 17:00:44 浏览: 321
题目描述:
给定一个有向图的邻接矩阵,判断它是强连通图、单向连通图还是弱连通图。
输入格式:
第一行为正整数n(<n<=100),代表图中点的个数。
接下来n行,每行有n个数据,每个数据以空格分隔,代表邻接矩阵。
注意:输入的都是连通图。
输出格式:
输出有一行,字母a,b,c
a代表强连通图
b代表单向连通图
c代表弱连通图
解题思路:
强连通图:对于图中任意两个点u和v,都存在一条从u到v的路径和一条从v到u的路径。
单向连通图:对于图中任意两个点u和v,都存在一条从u到v的路径,但不存在一条从v到u的路径。
弱连通图:对于图中任意两个点u和v,都存在一条从u到v的路径或者从v到u的路径。
判断强连通图:可以使用Tarjan算法或者Kosaraju算法。
判断单向连通图:可以使用Tarjan算法,如果存在一个点u,它的low[u]等于dfn[u],则说明u是一个强连通分量,但是它没有出边,因此整个图就是单向连通图。
判断弱连通图:可以使用Tarjan算法,如果存在一个点u,它的low[u]等于dfn[u],则说明u是一个强连通分量,但是它可能有出边,因此整个图就是弱连通图。
代码实现:
相关问题
输入邻接矩阵,通过编程判断邻接矩阵,该图是否为连通图。
邻接矩阵是表示图中顶点之间相邻关系的一种方式。对于无向图的邻接矩阵,如果矩阵中的元素a[i][j]为1,则表示顶点i和顶点j之间存在一条边;如果a[i][j]为0,则表示顶点i和顶点j之间不存在边。对于有向图的邻接矩阵,元素a[i][j]的含义与无向图类似,但是表示的是从顶点i到顶点j的有向边。
要判断一个图是否为连通图,可以通过遍历图中的所有顶点,检查是否存在一条路径可以从任意一个顶点到达其他所有顶点。如果存在这样的路径,则图是连通图;否则,图不是连通图。
以下是一个示例代码,用于判断邻接矩阵表示的图是否为连通图:
```python
def is_connected(adj_matrix):
num_vertices = len(adj_matrix)
visited = [False] * num_vertices
# 从第一个顶点开始进行深度优先搜索
dfs(adj_matrix, visited, 0)
# 检查是否所有顶点都被访问到
for v in visited:
if not v:
return False
return True
def dfs(adj_matrix, visited, vertex):
visited[vertex] = True
# 遍历与当前顶点相邻的顶点
for i in range(len(adj_matrix[vertex])):
if adj_matrix[vertex][i] == 1 and not visited[i]:
dfs(adj_matrix, visited, i)
```
使用以上代码,可以通过传入邻接矩阵来判断图是否为连通图。如果返回True,则表示图是连通图;如果返回False,则表示图不是连通图。
用C语言编程:判断一个有向图是否连通图,如若是,再判断其是否是欧拉图
好的,这是一个经典的图论问题。我们可以使用深度优先搜索(DFS)来判断有向图是否连通,同时使用欧拉回路的判定条件来判断是否为欧拉图。
以下是使用C语言的代码实现:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>
#define MAX_VERTEX_NUM 100 // 最大顶点数
// 邻接表存储图
typedef struct ArcNode {
int adjvex; // 该弧所指向的顶点的位置
struct ArcNode *nextarc; // 指向下一条弧的指针
} ArcNode;
typedef struct VNode {
int data; // 顶点信息
ArcNode *firstarc; // 指向第一条依附该顶点的弧的指针
} VNode, AdjList[MAX_VERTEX_NUM];
typedef struct {
AdjList vertices; // 图中顶点的数组
int vexnum, arcnum; // 顶点数和弧数
} ALGraph;
// 创建有向图
void createGraph(ALGraph *G) {
printf("请输入有向图的顶点数和弧数(以空格分隔):\n");
scanf("%d%d", &(G->vexnum), &(G->arcnum));
// 初始化每个顶点
for (int i = 0; i < G->vexnum; i++) {
printf("请输入第%d个顶点的值:\n", i + 1);
scanf("%d", &(G->vertices[i].data));
G->vertices[i].firstarc = NULL;
}
// 添加每条弧
printf("请输入每条弧的起点和终点(以空格分隔):\n");
for (int i = 0; i < G->arcnum; i++) {
int s, t;
scanf("%d%d", &s, &t);
// 添加弧<s, t>
ArcNode *p = (ArcNode*) malloc(sizeof(ArcNode));
p->adjvex = t - 1;
p->nextarc = G->vertices[s - 1].firstarc;
G->vertices[s - 1].firstarc = p;
}
}
// DFS遍历有向图
void DFS(ALGraph *G, int v, bool *visited) {
visited[v] = true; // 标记当前顶点为已访问
// 遍历该顶点的所有出边
for (ArcNode *p = G->vertices[v].firstarc; p; p = p->nextarc) {
int w = p->adjvex; // 获取该出边指向的顶点
if (!visited[w]) { // 如果该顶点未被访问过,则递归遍历
DFS(G, w, visited);
}
}
}
// 判断有向图是否为连通图
bool isConnected(ALGraph *G) {
bool visited[MAX_VERTEX_NUM] = { false };
DFS(G, 0, visited); // 从第一个顶点开始遍历
// 如果有任意一个顶点未被访问,则说明该图不是连通图
for (int i = 0; i < G->vexnum; i++) {
if (!visited[i]) {
return false;
}
}
return true;
}
// 获取顶点的入度
int getInDegree(ALGraph *G, int v) {
int count = 0;
for (int i = 0; i < G->vexnum; i++) {
for (ArcNode *p = G->vertices[i].firstarc; p; p = p->nextarc) {
if (p->adjvex == v) {
count++;
}
}
}
return count;
}
// 获取顶点的出度
int getOutDegree(ALGraph *G, int v) {
int count = 0;
for (ArcNode *p = G->vertices[v].firstarc; p; p = p->nextarc) {
count++;
}
return count;
}
// 判断有向图是否为欧拉图
bool isEulerian(ALGraph *G) {
if (!isConnected(G)) { // 如果不是连通图,则一定不是欧拉图
return false;
}
// 统计每个顶点的入度和出度
int inDegree[MAX_VERTEX_NUM] = { 0 };
int outDegree[MAX_VERTEX_NUM] = { 0 };
for (int i = 0; i < G->vexnum; i++) {
inDegree[i] = getInDegree(G, i);
outDegree[i] = getOutDegree(G, i);
}
int startVertex = 0, endVertex = 0; // 记录起点和终点的个数
// 如果每个顶点的入度和出度都相等,则是欧拉回路
// 如果只有一个顶点的出度比入度大1,只有一个顶点的入度比出度大1,则是欧拉通路
// 其余情况均不是欧拉图
for (int i = 0; i < G->vexnum; i++) {
if (inDegree[i] != outDegree[i]) {
if (inDegree[i] - outDegree[i] == 1) {
endVertex++;
} else if (outDegree[i] - inDegree[i] == 1) {
startVertex++;
} else {
return false;
}
}
}
if (startVertex == 1 && endVertex == 1) {
return true;
}
if (startVertex == 0 && endVertex == 0) {
return true;
}
return false;
}
int main() {
ALGraph G;
createGraph(&G);
if (isConnected(&G)) {
printf("该有向图是连通图!\n");
if (isEulerian(&G)) {
printf("该有向图是欧拉图!\n");
} else {
printf("该有向图不是欧拉图!\n");
}
} else {
printf("该有向图不是连通图!\n");
}
return 0;
}
```
代码中使用了邻接表存储图,使用深度优先搜索(DFS)遍历图,并使用入度和出度的统计来判断是否为欧拉图。
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