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生成树计数问题

2013年04月19日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3288字 ⁄ 字号 评论关闭

相关生成树计数的问题可以参考周冬的论文...

SPOJ HIGH Highways
#include <cmath>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <algorithm>
#define  zero(x) (((x)>0?(x):(-x))<1e-15)
using namespace std;
const int MAXN = 110;
double a[MAXN][MAXN], b[MAXN][MAXN];
int G[MAXN][MAXN];
int N, M;

/*
*生成树计数
*1、G的度数矩阵D[G]是一个n*n的矩阵,并且满足:当i≠j时,dij=0;当i=j时,dij等于vi的度数。
*2、G的邻接矩阵A[G]也是一个n*n的矩阵, 并且满足:如果vi、vj之间有边直接相连,则aij=1,否则为0。
*我们定义G的Kirchhoff矩阵(也称为拉普拉斯算子)C[G]为C[G]=D[G]-A[G],则Matrix-Tree定理可以描述为:
*G的所有不同的生成树的个数等于其Kirchhoff矩阵C[G]任何一个n-1阶主子式的行列式的绝对值。
*所谓n-1阶主子式,就是对于r(1≤r≤n),将C[G]的第r行、第r列同时去掉后得到的新矩阵,用Cr[G]表示。
*/

double Det(double a[MAXN][MAXN], int n)
{
    int i, j, k, sign = 0;
    double ret = 1, t;
    for(i = 0; i < n; ++i)
        for(j = 0; j < n; ++j)
            b[i][j] = a[i][j];
    for(i = 0; i < n; ++i)
    {
        if(zero(b[i][i]))
        {
            for(j = i + 1; j < n; ++j)
            {
                if(!zero(b[j][i]))
                    break;
            }
            if(j == n)
                return 0;
            for(k = i; k < n; ++k)
                t = b[i][k], b[i][k] = b[j][k], b[j][k] = t;
            sign++;
        }
        ret *= b[i][i];
        for(k = i + 1; k < n; ++k)
            b[i][k] /= b[i][i];
        for(j = i + 1; j < n; ++j)
            for(k = i + 1; k < n; ++k)
                b[j][k] -= b[j][i] * b[i][k];
    }
    if(sign & 1)
        ret = - ret;
    return ret;
}

int main()
{
    int T, u, v;
    scanf("%d", &T);
    while (T--)
    {
        scanf("%d %d", &N, &M);
        memset(G, 0, sizeof(G));
        memset(a, 0, sizeof(a));
        while(M--)
        {
            scanf("%d %d", &u, &v);
            G[u-1][v-1] = G[v-1][u-1] = 1;
        }
        for(int i = 0; i < N; ++i)
        {
           int d = 0;
           for (int j = 0; j < N; ++j) if(G[i][j]) d++;
           a[i][i] = d;
        }
        for(int i = 0; i < N; ++i)
        {
            for (int j = 0; j < N; ++j)
            {
                if (G[i][j]) a[i][j] = -1;
            }
        }
       double ans = Det(a, N - 1);
       printf("%0.0lf\n", ans);
    }
    return 0;
}

HDU 4408最小生成树计数问题(直接参考别人的代码,当做模板用吧)

#include <iostream>
 #include <cstdio>
 #include <cstring>
 #include <algorithm>
 #include <vector>
 #define int64 long long
 using namespace std;
 
 
 const int MAX=105;    //点的个数
 const int MAXE=1005;  //边的个数
 struct node
 {
     int set[MAX];
 
     void init(int n)
     {
         int i;
         for(i=0;i<=n;i++) set[i]=i;
     }
 
     int find(int x)
     {
         if(set[x]!=x) set[x]=find(set[x]);
         return set[x];
     }
 
     int Union(int x,int y)
     {
         int xx=find(x);
         int yy=find(y);
         if(xx==yy) return -1;
         set[xx]=yy;
         return 1;
     }
 };
 
 
 struct Node
 {
     int u,v,dis;
 };
 
 node a,b,c;
 int n,m;
 Node e[MAXE];
 int visit[MAX];
 vector<int> g[MAX];
 int64 p[MAX][MAX],MOD,deg[MAX][MAX];
 
 int cmp(Node a,Node b)
 {
     return a.dis<b.dis;
 }
 
 int64 DET(int64 a[][MAX],int n)
 {
     int i,j,k;
     int64 temp=1,t;
     for(i=0;i<n;i++) for(j=0;j<n;j++) a[i][j]%=MOD;
     for(i=1;i<n;i++)
     {
         for(j=i+1;j<n;j++) while(a[j][i])
         {
             t=a[i][i]/a[j][i];
             for(k=i;k<n;k++)
             {
                 a[i][k]-=a[j][k]*t;
                 a[i][k]%=MOD;
             }
             for(k=i;k<n;k++)
             {
                 t=a[i][k];
                 a[i][k]=a[j][k];
                 a[j][k]=t;
             }
             temp=-temp;
         }
         temp=temp*a[i][i]%MOD;
     }
     return (temp+MOD)%MOD;
 }
 
 int64 cal_MST_count()
 {
     sort(e+1,e+m+1,cmp);
     int i,j,k,t,x,y,pre=e[1].dis;
     int64 ans=1;
     a.init(n);
     b.init(n);
     memset(visit,0,sizeof(visit));
     memset(deg,0,sizeof(deg));
     for(i=0;i<=n;i++) g[i].clear();
     for(t=1;t<=m+1;t++)
     {
         if(e[t].dis!=pre||t==m+1)
         {
             for(i=1;i<=n;i++) if(visit[i])
             {
                 k=b.find(i);
                 g[k].push_back(i);
                 visit[i]=0;
             }
             for(i=1;i<=n;i++) if(g[i].size())
             {
                 memset(p,0,sizeof(p));
                 for(j=0;j<g[i].size();j++) for(k=j+1;k<g[i].size();k++)
                 {
                     x=g[i][j];
                     y=g[i][k];
                     p[j][k]=p[k][j]=-deg[x][y];
                     p[j][j]+=deg[x][y];
                     p[k][k]+=deg[x][y];
                 }
                 ans=ans*DET(p,g[i].size())%MOD;
                 for(j=0;j<g[i].size();j++) a.set[g[i][j]]=i;
             }
             memset(deg,0,sizeof(deg));
             for(i=1;i<=n;i++)
             {
                 b.set[i]=a.find(i);
                 g[i].clear();
             }
             if(t==m+1) break;
             pre=e[t].dis;
         }
         x=a.find(e[t].u);
         y=a.find(e[t].v);
         if(x==y) continue;
         visit[x]=visit[y]=1;
         b.Union(x,y);
         deg[x][y]++;
         deg[y][x]++;
     }
     if(!m) return 0;
     for(i=2;i<=n;i++) if(b.find(i)!=b.find(1)) return 0;
     return ans;
 }
 
 int main()
 {
     while(scanf("%d%d%lld",&n,&m,&MOD),n||m||MOD)
     {
         int i;
         for(i=1;i<=m;i++)
         {
             scanf("%d%d%d",&e[i].u,&e[i].v,&e[i].dis);
         }
         int64 x=cal_MST_count();
         printf("%lld\n",x);
     }
     return 0;
 }

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