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  • 概要描述一個算法,判斷一個用鄰接矩陣表示的連通圖是否具有歐拉回路.該算法效率類型如何?

    概要描述一個算法,判斷一個用鄰接矩陣表示的連通圖是否具有歐拉回路.該算法效率類型如何?
    數(shù)學(xué)人氣:992 ℃時間:2020-02-04 07:23:56
    優(yōu)質(zhì)解答
    算法如下:
    設(shè)鄰接矩陣維度為n*n,將鄰接矩陣進行標準化轉(zhuǎn)為概率轉(zhuǎn)移矩陣,方法是每一行元素除以行和保證每行和為1(由于連通,每行和一定大于零,所以除法可實現(xiàn))
    首先判斷矩陣對角線上是否有>0的元素,如有證明有歐拉回路(自環(huán)),否則進行下一步
    第二步將矩陣平方,判斷矩陣對角線上是否有>0的元素,如有證明有歐拉回路(兩個節(jié)點的環(huán)),否則進行下一步
    以此類推,直到計算矩陣的n次方,判斷對角線上是否有>0的元素,如有證明有歐拉回路,此時仍沒有>0的元素證明該連通圖沒有歐拉回路
    這個方法的依據(jù)是,如果將鄰接矩陣標準化為概率轉(zhuǎn)移矩陣,那么對矩陣進行k次方,得到的矩陣第(i,j)個元素的意義就是通過k步使得從i走到j(luò)的概率,那么對角線(i,i)代表的就是從i經(jīng)k步回到i的概率,這個概率大于零就代表有一條回路.對于一個共有n個節(jié)點的有歐拉回路的連通圖,最短的歐拉回路結(jié)點個數(shù)一定小于等于n,所以如果n次方后還沒有出現(xiàn)回路概率就可以判斷沒有回路了
    算法效率類型我不太清楚是怎么算的……不過這個算法方面,標準化矩陣的部分運算復(fù)雜度不超過n,之后至多進行n步,每一步的矩陣冪大概可以到O(n)復(fù)雜度,判斷至多也就是O(n),所以這個復(fù)雜度不超過O(n^2)的吧
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