1 条题解

  • 0
    @ 2025-10-24 10:50:46

    根据你提供的代码,我来写题解并生成算法标签。

    算法分析

    问题理解

    这是一个无向图四元环计数问题:

    • 给定简单无向图(无重边无自环)
    • 统计所有不同的 44 个点 44 条边构成的环(C4C_4)的数量
    • 数据规模:n105n \leq 10^5, m2×105m \leq 2 \times 10^5

    核心算法:定向边 + 三元环扩展

    算法思想

    1. 边定向策略

      • 将每条无向边 (u,v)(u,v) 定向为从度数小的点指向度数大的点
      • 如果度数相同,则从编号小的指向编号大的
      • 这样得到的有向图是无环的(DAG)
    2. 四元环结构

      • 四元环 abcdaa-b-c-d-a 在定向后有两种情况:
        • abca \to b \to c, adca \to d \to c(两个"V"形汇聚到 cc
        • abca \to b \to c, dbcd \to b \to c
      • 核心思路:统计每对点 (a,c)(a,c) 之间有多少个公共邻居 b,db,d

    具体实现

    1. 建图阶段

      • 原图存储在 hd, vl, nx
      • 定向后的图存储在 hd_, vl_, nx_
    2. 计数阶段

      • 枚举每个点 aa(作为四元环的一个顶点)
      • 枚举 aa 在定向图中的出边邻居 bb
      • 枚举 bb 在原图中的邻居 cc(满足 cc 的"等级"高于 aa
      • num[c] 记录 aacc 的共同邻居数
      • 每找到一个新的共同邻居,就增加 num[c] 个四元环
    3. 复杂度分析

      • 时间复杂度:O(mm)O(m \sqrt{m})(均摊复杂度)
      • 空间复杂度:O(n+m)O(n + m)

    算法步骤

    1. 读入图,计算每个点的度数
    2. 构建定向图(从低度数指向高度数)
    3. 枚举每个点 aa,统计通过 aa 的四元环
    4. 使用临时数组 num 记录共同邻居数
    5. 累加答案并输出

    算法标签

    • 图论计数
    • 四元环检测
    • 度数排序
    • 组合计数
    • 均摊复杂度分析

    这个解法是处理大规模图四元环计数的标准方法,通过巧妙的边定向策略将复杂度从 O(n2)O(n^2) 优化到 O(mm)O(m \sqrt{m}),能够处理 10510^5 级别的图规模。

    • 1

    信息

    ID
    4014
    时间
    1000ms
    内存
    256MiB
    难度
    8
    标签
    递交数
    1
    已通过
    1
    上传者