无向图求三元环

无向图是一个稀疏图,点 n < 10 5 边数 m < m i n ( 10 5 , n × ( n 1 ) 2 ) ,现在给出n,m,E(边集合),求出这个三元环的个数,两个三元环不同是:当于对两个三元环的边,某个三元环存在一条边在另一个三元环中无法找到。
解法:暴力的方法可以使复杂度达到 O ( m × m ) .具体解法如下:
首先我们先是记录,使用邻接表记录无向图,记录每个点的出度,每条边用hash存下来,这个如何存呢,可以把边转换成一个独一无二的数,假设这条边端点是ab,可以存下 a × n + b b × n + a ,用set,map存都可以,这样如果我们得到两个点看是否相连,就看在set中是否能找到这个数。
储存过程结束后,开始从1-n枚举每个点设为x,然后找到所有和x相连的点记为y,并用link数组记录下link[y] = x,(此时相当于枚举了一条边)因为要找三元环,如果存在,另两个点肯定是和x相连的,这个时候分成两类
一:如果y点出度小于等于 m ,那么就直接继续找和y相连的点,如果和y相连的点z发现 link[z] = x,说明这个点z也是和x联通的,“然后找到所有和x相连的点记为y,并用link数组记录下link[y] = x”在z点实际是在这一步标记的。这样我们就是找到一个个数加一
二:如果y点出度大于 m ,那么我们从x的基础上,继续找一个点z,看z和y是否相连,判断方法就是计算 z × n + y 是否可以在set中找到,如果找到个数加一。
最终就完成了寻找,但是每个点都查找重复了三次,最后结果需要除以3。
复杂度分析
为了方便说明我们按照上面叙述的算法,记枚举的第一个点为x,第二个点为y,最后一个点为z,
枚举的边用两端点表示如枚举的第一条边xy
下面进行分类讨论:
第一类点y的出度<= m ,那么我们便继续枚举y的连接点z,这时候我们最多枚举的xy边(第一条边)有m条,每枚举完第一条边后,因为y的出度<= m ,所以在枚举完第一条边的基础上,最多每次枚举 m 条边,所以此时的复杂度为O(m m )
第二类点y的出度> m ,此时我们不在y点向外找点,我们回到x,找到另个与x相连的点z,此时找两个点所花费的复杂度大约是 m * m =m,因为这样的y点不会超过 m 个,所以总的复杂度就是O(m m )
综上所述复杂度是O(m m )

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
typedef long long ll;
const int maxn = 1e5+10;
vector<int>G[maxn];
set<ll>st;
int vis[maxn],link[maxn],out[maxn];
int main(){
    ll ans,sum;
    int n,m,i,j,k,x,y,z,B;
    while(scanf("%d%d",&n,&m) != EOF){
        //初始化
        B = sqrt(m);
        st.clear();
        for(i = 1; i <= n; i++){
            G[i].clear();
            vis[i] = out[i] = link[i] = 0;
        }
        for(i = 1; i <= m; i++){
            scanf("%d%d",&x,&y);
            G[x].push_back(y);
            out[x]++;
            G[y].push_back(x);
            out[y]++;
            st.insert((ll)x*n+y);//hash存边
            st.insert((ll)y*n+x);
        }
        ans = 0;
        for(i = 1; i <= n; i++){//枚举第一个点
            x = i;
            vis[x] = 1;//标记
            for(j = 0; j < G[x].size(); j++)
                link[G[x][j]] = x;
            for(j = 0; j < G[x].size(); j++){
                sum = 0;
                y = G[x][j];//枚举第二个点,枚举了第一条边
                if(vis[y])
                    continue;
                if(out[y] <= B){//第一类
                    for(k = 0; k < G[y].size(); k++){
                        z = G[y][k];
                        if(link[z] == x)
                            sum++;
                    }
                }
                else{//第二类
                    for(k = 0; k < G[x].size(); k++){
                        z = G[x][k];
                        if(st.find((ll)z*n+y) != st.end())
                            sum++;
                    }
                }
                ans += sum;
            }
        }
        printf("%lld\n",ans/3);
    }
    return 0;
}

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转载自blog.csdn.net/codeswarrior/article/details/80598945
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