ACM代码集:图论与网络流算法详解

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"这份资源是吉林大学ACM/ICPC代码库的一部分,包含了大量用于解决算法竞赛的经典代码,涵盖图论、网络流、数据结构等多个领域。这些代码由2005级计算机科学与技术学院的学生在2007-2008年间编写和修订。" 在这份代码库中,你可以找到以下关键知识点: **图论**: 1. **DAG深度优先搜索**:用于遍历有向无环图(DAG),标记节点状态。 2. **寻找无向图中的桥**:桥是指如果去掉会使得图不连通的边。 3. **无向图连通度**:计算无向图的最大连通分量数量。 4. **最大团问题**:寻找图中最大的完全子图,可以用动态规划和DFS解决。 5. **欧拉路径**:在欧拉图中找到一条通过所有边且只通过一次的路径。 6. **Dijkstra算法**:用于求解单源最短路径,有两种实现方式,分别是基于数组和基于优先队列(如 Fibonacci heap)。 7. **Bellman-Ford算法**:处理带有负权重边的单源最短路径问题。 8. **SPFA算法**:一种比Dijkstra更简单但可能较慢的单源最短路径算法。 9. **第K短路径**:找到除了最短路径外的第K短路径,可以使用Dijkstra或A*算法扩展。 10. **Prim算法**:求最小生成树,适用于无向图。 11. **Kruskal算法**:另一种求最小生成树的方法,适用于无向图。 12. **最小生成森林**:处理多棵最小生成树的问题。 13. **有向图最小树形图**:寻找有向图的最小树形图,通常与Steiner树问题相关。 14. **Tarjan算法**:用于检测和计算图的强连通分量。 15. **弦图的Perfect Elimination点排列**:弦图的性质和处理方法。 16. **稳定婚姻问题**:使用Gale-Shapley算法求解稳定匹配。 17. **拓扑排序**:对于有向无环图,按顺序排列节点,使得每条边指向的节点都排在前面。 18. **无向图连通分支**:使用DFS或BFS查找无向图的连通分支。 19. **有向图强连通分支**:同样使用DFS或BFS找到有向图的强连通分量。 20. **有向图最小点基**:在邻接矩阵表示的有向图中找到最小点基。 21. **Floyd-Warshall算法**:求解所有顶点对间的最短路径。 22. **2-SAT问题**:解决布尔逻辑中的2变量满足问题。 **网络流**: 23. **二分图匹配**:包括匈牙利算法的DFS和BFS实现,以及Hopcroft-Carp算法。 24. **Kuhn-Munkres算法**:求解二分图的最佳匹配。 25. **无向图最小割**:在无向图中找到最小割,分割图成两部分。 26. **有上下界约束的最小(最大)流**:在网络流中处理带上下界限制的流量。 27. **Dinic算法**:求解最大流,时间复杂度为O(V^2 * E)。 28. ** HLPP算法**:求解最大流,时间复杂度为O(V^3)。 29. **最小费用流**:同时考虑流量和费用,有不同时间复杂度的实现。 30. **最佳边割集** 和 **最佳点割集**:寻找具有最小费用的割。 31. **最小边割集** 和 **最小点割集(点连通度)**:在图中寻找最小的割集。 32. **最小路径覆盖**:找到覆盖所有边的最小路径集合。 33. **最小点集覆盖**:找到覆盖所有边的最小顶点集合。 **数据结构**: 34. **求某天是星期几**:根据日期计算星期。 35. **左偏树**:一种自平衡二叉堆,用于高效合并操作。 36. **树状数组**(也称为 BIT,Fenwick Tree):快速查询和更新区间加法。 37. **二维树状数组**:扩展树状数组到二维空间,用于处理二维区间问题。 38. **Trie树**(前缀树):用于高效存储和查询字符串前缀。 39. **后缀数组**:构建和利用后缀数组进行字符串处理,有线性时间和线性对数时间的构建方法。 40. **RMQ(Range Minimum/Maximum Query)**:区间最小/最大值查询,包括离线算法和ST算法。 41. **LCA(Lowest Common Ancestor)最近公共祖先**:在线下求解LCA问题。 42. **带权值的并查集**:用于处理带有权重的联合问题。 43. **快速排序**:高效的排序算法,平均时间复杂度为O(N log N)。 44. **两台机器的工作调度**:优化分配任务给两台机器的问题。 45. **大数运算**:包括高效和普通的大数计算方法。 46. **最长公共递增子序列**:寻找两个序列中的最长递增子序列。 47. **0-1分数规划**:处理0-1变量的线性规划问题。 48. **最长有序子序列**:找出一个序列中最长的递增或递减子序列。 49. **模线性方程**:解决模意义下的线性方程和方程组。 50. **筛素数**:高效地找出一定范围内的所有素数。 51. **随机素数测试**:基于伪素数原理的素数检测方法。 52. **组合数学**:包括Polya计数、组合数C(N, R)等。 53. **最大1矩阵**:寻找矩阵中的最大1子矩阵。 54. **约瑟夫环问题**:数学方法和数组模拟解决循环报数问题。 55. **取石子游戏**:一种两人博弈问题。 56. **集合划分问题**:将集合分成多个子集,每个子集互斥。 以上这些知识点涵盖了ACM/ICPC竞赛中常见的算法和数据结构,对于提升编程能力和解决复杂问题具有极高的价值。
2018-11-13 上传
时间复杂度(渐近时间复杂度的严格定义,NP问题,时间复杂度的分析方法,主定理)   排序算法(平方排序算法的应用,Shell排序,快速排序,归并排序,时间复杂度下界,三种线性时间排  序,外部排序)   数论(整除,集合论,关系,素数,进位制,辗转相除,扩展的辗转相除,同余运算,解线性同余方程,中国剩余定理) 指针(链表,搜索判重,邻接表,开散列,二叉树的表示,多叉树的表示) 按位运算(and,or,xor,shl,shr,一些应用) 图论(图论模型的建立,平面图,欧拉公式与五色定理,求强连通分量,求割点和桥,欧拉回路,AOV问题,AOE问题,最小生成树的三种算法,最短路的三种算法,标号法,差分约束系统,验证二分图,Konig定理,匈牙利算法,KM算法,稳定婚姻系统,最大流算法,最小割最大流定理,最小费用最大流算法) 计算几何(平面解几及其应用,向量,点积及其应用,叉积及其应用,半平面相交,求点集的凸包,最近点对问题,凸多边形的交,离散化与扫描) 数据结构(广度优先搜索,验证括号匹配,表达式计算,递归的编译,Hash表,分段Hash,并查集,Tarjan算法,二叉堆,左偏树,二斜堆,二项堆,二叉查找树,红黑树,AVL平衡树,Treap,Splay,静态二叉查找树,2-d树,线段树,二维线段树,矩形树,Trie树,块状链表) 组合数学(排列与组合,鸽笼原理,容斥原理,递推,Fibonacci数列,Catalan数列,Stirling数,差分序列,生成函数,置换,Polya原理) 概率论(简单概率,条件概率,Bayes定理,期望值) 矩阵(矩阵的概念和运算,二分求解线性递推方程,多米诺骨牌棋盘覆盖方案数,高斯消元) 字符串处理(KMP,后缀树,有限状态自动机,Huffman编码,简单密码学) 动态规划(单调队列,凸完全单调性,树型动规,多叉转二叉,状态压缩类动规,四边形不等式) 博奕论(Nim取子游戏,博弈树,Shannon开关游戏) 搜索(A*,ID,IDA*,随机调整,遗传算法)