鄰接矩陣演算法
發布時間: 2023-09-04 10:21:20
『壹』 概要描述一個演算法,判斷一個用鄰接矩陣表示的連通圖是否具有歐拉迴路。該演算法效率類型如何
演算法如下:
設鄰接矩陣維度為n*n,將鄰接矩陣進行標准化轉為概率轉移矩陣,方法是每一行元素除以行和保證每行和為1(由於連通,每行和一定大於零,所以除法可實現)
首先判斷矩陣對角線上是否有>0的元素,如有證明有歐拉迴路(自環),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,如有證明有歐拉迴路(兩個節點的環),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,如有證明有歐拉迴路,此時仍沒有>0的元素證明該連通圖沒有歐拉迴路
這個方法的依據是,如果將鄰接矩陣標准化為概率轉移矩陣,那麼對矩陣進行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的概率,那麼對角線(i,i)代表的就是從i經k步回到i的概率,這個概率大於零就代表有一條迴路。對於一個共有n個節點的有歐拉迴路的連通圖,最短的歐拉迴路結點個數一定小於等於n,所以如果n次方後還沒有出現迴路概率就可以判斷沒有迴路了
演算法效率類型我不太清楚是怎麼算的……不過這個演算法方面,標准化矩陣的部分運算復雜度不超過n,之後至多進行n步,每一步的矩陣冪大概可以到O(n)復雜度,判斷至多也就是O(n),所以這個復雜度不超過O(n^2)的吧
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