ACM/ICPC算法代码集合:图论,网络流,数据结构
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更新于2024-11-18
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"常用算法代码.pdf"
这篇PDF文档包含了大量常用的算法代码,主要涉及图论、网络流和数据结构三个核心领域。以下是这些算法的详细解释:
1. **Graph图论**
- **DAG的深度优先搜索(DFS)**:在有向无环图(DAG)中,DFS用于遍历或搜索图的所有节点。
- **无向图找桥**:桥是指删除后会使得图中某些节点不再连通的边。
- **无向图连通度**:计算图的最大连通分量,即最大的子图,其中任意两个节点都是连通的。
- **最大团问题**:寻找图中最大的完全子图,所有节点之间都有边相连。
- **欧拉路径**:在图中,如果每条边恰好被经过一次,这样的路径称为欧拉路径。
- **DIJKSTRA算法**:用于寻找图中从一个起点到其他所有点的最短路径,有两种实现方式,一种是基于数组,时间复杂度为O(N^2),另一种是基于优先队列,时间复杂度为O(E*LOGE)。
- **BELLMAN-FORD算法**:解决单源最短路径问题,可以处理负权边,时间复杂度为O(VE)。
- **SPFA算法**:Shortest Path Faster Algorithm,一种改进的Bellman-Ford算法,平均时间复杂度更好。
- **第K短路**:找到从起点到其他点的第K条最短路径,可以通过Dijkstra或A*算法进行优化。
- **PRIM算法**:最小生成树算法,用于找到连接所有节点的最小代价树,时间复杂度为O(V^2)。
- **次小生成树**:找到第二小的生成树,通常采用Kruskal或Prim算法的变种。
- **最小生成森林问题**:解决有向图的最小生成树问题,时间复杂度为O(MLOGM)。
- **有向图最小树形图** 和 **MINIMAL STEINERTREE**:这两个算法可能指的是寻找有向图的最小支撑树。
- **TARJAN强连通分量**:用于识别图中的强连通分量,即任意两个节点间都有路径可达的子图。
- **弦图判断** 和 **弦图的PERFECT ELIMINATION点排列**:弦图是一类特殊的图,其每个圆的切线都相交于一点,这里可能涉及到弦图的性质和排列方法。
- **稳定婚姻问题**:使用Gale-Shapley算法解决,找到一个稳定的婚姻匹配方案,时间复杂度为O(N^2)。
- **拓扑排序**:对有向无环图进行排序,使得对于任何边(u, v),u总是在v之前。
- **无向图连通分支** 和 **有向图强连通分支**:分别检测无向图和有向图的连通性和强连通性,可以使用DFS或BFS实现。
- **有向图最小点基**:寻找有向图的最小点基,可能涉及图的秩和矩阵运算。
2. **Network网络流**
- **二分图匹配**:在二分图中寻找最大匹配,这里有三种不同的实现:DFS、BFS和Hopcroft-Carp算法。
- **KUHN-MUNKRAS算法**:求解二分图的最佳匹配,效率较高。
- **无向图最小割**:找到图中最小的割集,使得割两边的节点数量最多。
- **有上下界的最小(最大)流**:在网络流问题中,除了流量限制外,还可能存在下界和上界。
- **DINIC算法**:用于求解最大流问题,时间复杂度为O(V^2*E)。
- **HLPP算法**:Hierarchical Local Primal Push算法,用于求解最大流,时间复杂度为O(V^3)。
- **最小费用流**:在保证最大流的同时,考虑了边的费用,目标是最小化总费用,有多种实现,包括O(V*E*F)和O(V^2*F)的时间复杂度。
- **最佳边割集**、**最佳点割集**、**最小边割集** 和 **最小点割集**:涉及网络流中的最优割集问题,用于优化网络性能。
- **最小路径覆盖** 和 **最小点集覆盖**:寻找覆盖图中所有边的最小路径集合或节点集合。
3. **Structure数据结构**
- **求某天是星期几**:可能涉及日期计算,如Julian日和Gregorian日之间的转换。
- **左偏树**:一种自平衡二叉查找树,它的左子树总是比右子树大,且每个节点的左孩子总是小于或等于它的右孩子。
- **树状数组**(也称作线段树):一种数据结构,用于高效地执行区间查询和修改操作。
这些算法和数据结构是计算机科学的基础,广泛应用于图论问题、网络优化、数据库查询优化等领域。掌握这些知识对于解决实际问题和参加算法竞赛至关重要。
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