Ssylka

Оптимальность железнодорожной сети в теории графов

Задача об оптимальности железнодорожной сети в стране X сводится к проверке графа на наличие двуцветных путей между городами. Города представлены вершинами графа, а дороги — рёбрами двух типов (R и B). Движение возможно только от города с меньшим номером к большему.
Оптимальность железнодорожной сети в теории графов
Изображение носит иллюстративный характер

Ключевым моментом является определение «оптимальности»: для любой пары городов не должно существовать двух путей (R и B) между ними. Это условие можно проверить, анализируя наличие циклов в модифицированном графе, где рёбра одного цвета разворачиваются.

Эффективное решение задачи основано на теореме о турнирах (ориентированных графах с ребром между каждой парой вершин). В частности, используется факт, что отсутствие циклов в таком графе эквивалентно наличию уникального набора входящих степеней вершин {0, 1, 2,..., n-1}.

Реализация алгоритма, основанного на этой теореме, имеет сложность O(E) по времени и O(V) по памяти, где E — количество рёбер, V — количество вершин. Этот подход, сводит задачу к подсчёту входящих степеней вершин, что делает код лаконичным и быстрым.


Новое на сайте