ACM算法详解:数论与图论经典代码实现

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"该资源是一份关于ACM竞赛中经典代码的集合,涵盖了数论、图论中的匹配、生成树以及网络流和最短路径等多个重要算法。代码详细分析了各种算法的实现,包括模线性方程求解、素数判定与分解、最大公约数计算、二分图和一般图的最大匹配、最小生成树的各种构造方法、上下界最大流与最小流、以及单源和多源最短路径算法等。" 详细说明: 1. **数论**: - **阶乘最后非零位**:涉及到大整数处理和数论性质,计算阶乘结果末尾连续零的个数,通常通过分析因子2和5的数量来确定。 - **模线性方程(组)**:在模意义下解决线性方程,如中国剩余定理的应用,用于解决模运算中的复杂问题。 - **素数表**:生成一定范围内的素数列表,常用方法有Sieve of Eratosthenes。 - **素数随机判定(miller_rabin)**:概率性素数判定算法,快速但有小概率出错。 - **质因数分解**:将一个合数分解成若干个质数的乘积,是密码学和数论中的基础操作。 - **最大公约数欧拉函数**:计算两个数的最大公约数,同时涉及欧拉函数,用于理解数的互质关系。 2. **图论_匹配**: - **二分图最大匹配(hungary)**:Kuhn-Munkres算法或匈牙利算法,用于寻找二分图中的最大匹配,广泛应用于分配问题。 - **一般图匹配**:寻找图中边的子集,使得每个顶点恰好被一条边覆盖,有多种实现方式,如Ford-Fulkerson算法和Edmonds-Karp算法。 3. **图论_生成树**: - **最小生成树**:Kruskal和Prim算法用于找到连接所有顶点的最小权值边集,Kruskal基于并查集,Prim基于优先队列(如二叉堆)或映射堆。 4. **图论_网络流**: - **最大流**:解决网络中的最大传输量问题,如Ford-Fulkerson算法和Edmonds-Karp算法。 - **最小费用最大流**:在保证最大流的基础上,寻求总费用最小的路径。 5. **图论_最短路径**: - **最短路径**:单源最短路径算法,包括Bellman-Ford(可处理负权边)、Dijkstra(不处理负权边)和Floyd-Warshall等。Dijkstra可以使用BFS、优先队列或映射堆优化。 这些经典代码对于理解和解决ACM竞赛中的问题至关重要,同时也对计算机科学中的算法设计和分析提供了深入的实践案例。通过这些代码,学习者能够掌握基础理论并提升编程能力。