Алгоритмы на графах

147 задачвместе с подтемами
Число у задачи — рейтинг сложности, слово рядом — насколько она трудна по сравнению с другими задачами такого же типа. Шкалы задач с ответом и задач с кодом между собой не сравниваются. Рядом — счётчики попыток: ✓ успешные, ✗ неуспешные.
РейтингЛюбойдо 800800–11991200–15991600+Без рейтинга
СначалаПодходящиеНовыеПопулярныеПростыеСложные
Симпатичные таблицы#38633
Рассмотрим таблицу размера MxN, в клетках которой стоят целые неотрицательные числа. Скажем, что таблица является симпатичной, если для всех i сумма чисел ее i-ой строки не превышает Ri, и для всех j сумма чисел ее j-го столбца не превышает Cj.

Вам задана таблица Z размера MxN, в некоторых клетках которой уже стоят целые неотрицательные числа. Найдите симпатичную таблицу с максимальной суммой элементов такую, что она совпадает с Z на тех клетках, в которых в Z стоят числа.

Входные данные
Первая строка входных данных содержит числа M и N (1 <= M, N <= 20). Следующая строка содержит M целых неотрицательных чисел - R1, R2, ..., RM. Далее идет строка, содержащая N целых неотрицательных чисел C1, C2, ..., CN. Все вводимые ограничения не превышают 106. Следующие M строк содержит по N целых чисел, которые задают Z. Если на некотором месте в таблице Z отсутствует число, то на этом месте во входных данных стоит  -1.

Выходные данные
Выведите найденную таблицу – M строк по N чисел. Если решения не существует, выведите единственное число -1.
 
Примеры
№ Входные данные Выходные данные
1 2 2
1 10
1 10
-1 -1
-1 1		 0 1 
1 1 
Алгоритм Форда-Фалкерсона
✓ 3✗ 2—Войти и решать
Шоссе и дороги#38512
Есть N городов. Есть также шоссе K и железные дороги L, проходящие между городами. Каждое i-я шоссе двунаправленно соединяет рi и qi города, а каждая i-я железная дорога двунаправленно соединяет ri и si города. Нет двух шоссе, соединяющих одну и ту же пару городов. Точно так же, никакие две железные дороги не соединяют одну и ту же пару городов. Будем считать, что города A и B соединены шоссе, если до города B можно добраться из города A по некоторому количеству шоссе. Здесь любой город считается соединенным с собой шоссе. Аналогичным образом, мы также определим возможность сообщения железными дорогами. Для каждого города найдите количество городов, соединенных с этим городом как шоссе, так и железными дорогами.

Входные данные
Входные данные поступают в следующем формате: 
N K L 
p1 q1 
...
pK qK 
r1 s1 
... 
rl sL
Ограничения:
\(2<=N<=2\cdot10^5 \\ 1<=K,L<=10^5 \\ 1<=p_i,q_i,r_i,s_i<=N\\ p_i <q_i \\ r_i<s_i \\ Когда\ i \neq j, (p_i,q_i)\neq(p_j,q_j) \\ ?Когда\ i \neq j, (r_i,s_i)\neq(r_j,s_j)\)


Выходные данные
Выведите N целых чисел в одной строке, разделяя каждое число одним пробелом. Каждое i число должно обозначать количество городов, соединенных с i-м городом как шоссе, так и железными дорогами.
 

 

Примеры
№ Входные данные Выходные данные Пояснения
1 4 3 1
1 2
2 3
3 4
2 3		 1 2 2 1 Все четыре города связаны между собой дорогами.
Железной дорогой соединены только второй и третий города. Таким образом, ответы для городов 1,2,2 и 1 соответственно.
2 4 2 2
1 2
2 3
1 4
2 3		 1 2 2 1  
3 7 4 4
1 2
2 3
2 5
6 7
3 5
4 5
3 4
6 7		 1 1 2 1 2 2 2  

 

Алгоритмы на графах
—Войти и решать
Игра с фишками#38434
Вы являетесь одним из разработчиков новой компьютерной игры. Игра происходит на прямоугольной доске, состоящей из W×H клеток. Каждая клетка может либо содержать, либо не содержать фишку (см. рисунок).
Важной частью игры является проверка того, соединены ли две фишки путем, удовлетворяющим следующим свойствам:
1.    Путь должен состоять из отрезков вертикальных и горизонтальных прямых.
2.    Путь не должен пересекать других фишек.
При этом часть пути может оказаться вне доски. Например:
Фишки с координатами (1, 3) и (4, 4) могут быть соединены. Фишки с координатами (2, 3) и (5, 3) тоже могут быть соединены. А вот фишки с координатами (2, 3) и (3, 4) соединить нельзя — любой соединяющий их путь пересекает другие фишки.
Вам необходимо написать программу, проверяющую, можно ли соединить две фишки путем, обладающим вышеуказанными свойствами, и, в случае положительного ответа, определяющую минимальную длину такого пути (считается, что путь имеет изломы, начало и конец только в центрах клеток (или “мнимых клеток”, расположенных вне доски), а отрезок, соединяющий центры двух соседних клеток, имеет длину 1).

Формат входных данных
Первая строка входного файла содержит два натуральных числа: W — ширина доски, H — высота доски (1 ≤ W, H ≤ 75). Следующие H строк содержат описание доски: каждая строка состоит ровно из W символов: символ “X” (заглавная английская буква “экс”) обозначает фишку, символ “.” (точка) обозначает пустое место. Все остальные строки содержат описания запросов: каждый запрос состоит из четырех натуральных чисел, разделенных пробелами — X1, Y1, X2, Y2, причем 1 ≤ X1, X2 ≤ W, 1 ≤ Y1, Y2 ≤ H. Здесь (X1, Y1) и (X2, Y2) — координаты фишек, которые требуется соединить (левая верхняя клетка имеет координаты (1, 1)). Гарантируется, что эти координаты не будут совпадать (кроме последнего запроса). Последняя строка содержит запрос, состоящий из четырех чисел 0; этот запрос обрабатывать не надо. Количество запросов не превосходит 20.

Формат выходных данных
Для каждого запроса необходимо вывести одно целое число на отдельной строке — длину кратчайшего пути, или 0, если такого пути не существует.
Примеры
№ Входные данные Выходные данные
1 
5 4
XXXXX
X...X
XXX.X
.XXX.
2 3 5 3
1 3 4 4
2 3 3 4
0 0 0 0
5
6
0
2 
4 4
XXXX
.X..
..X.
X...
1 1 3 1
0 0 0 0
4
Двумерные массивыОбход в ширину
✓ 2✗ 0—Войти и решать
Считаем графы#38146
У Маши есть связный ненаправленный граф G с N вершинами, помеченными 1…N и M ребрами (\(1 \leq N \leq10^2\), \(N-1 \leq M \leq \frac {N^2+N}{2}\)). G может содержать петли (ребра из вершины в неё же), но не имеет параллельных ребер (несколько ребер, соединяющих одни и те же конечные точки).
Пусть \(f_G(a,b)\) это булевская функция, которая отвечает истина, если существует путь от вершины 1 до вершины a, который проходит ровно b ребер, для \(1 \leq a \leq N\) и \(0 \leq b\), и ложь иначе. Если по ребру проходим множество раз, это число включается в ответ. 
Даша хочет повторить за Машей. В частности, она хочет сконструировать ненаправленный граф G′ такой, что \(f_{G'}(a,b)=f_G(a,b)\) для всех a и b.

Посчитайте количество различных графов G′, которые Даша может создать, по модулю \(10^9+7\). Как и G, G′ может содержать петли но не может иметь параллельные ребра (это означает, что имеется всего \(2^{ \frac {N^2+N} {2}}\) различных графов на N вершинах).
Каждый ввод содержит T (\(1 \leq T \leq \frac {10^5}{4}\)) тестов, которые должны решаться независимо. Гарантируется, что сумма \(N^2\) по всем тестам не превысит \(10^5\).

Входные данные
Первая строка ввода содержит T, количество тестов.
Первая строка каждого теста содержит два целых числа N и M.
Следующие M строк каждого теста содержат два целых числа x и y (\(1 \leq x \leq y \leq N\)), обозначающих ребро между x и y в G.

Тесты разделены пустой строкой для читабельности.

Выходные данные
Для каждого теста выведите количество различных G′ по модулю \(10^9+7\) на отдельной строке.
 
 
Примеры
№ Входные данные Выходные данные Примечание
1 1

5 4
1 2
2 3
1 4
3 5		 3 G′ может быть равен G′ или одному из двух следующих графов:
5 4
1 2
1 4
3 4
3 5

5 5
1 2
2 3
1 4
3 4
3 5
2 7

4 6
1 2
2 3
3 4
1 3
2 4
1 4

5 5
1 2
2 3
3 4
4 5
1 5

5 7
1 2
1 3
1 5
2 4
3 3
3 4
4 5

6 6
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 6

6 7
1 2
2 3
1 3
1 4
4 5
5 6
1 6

10 10
1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
1 6
1 7
1 8
1 9
1 10

22 28
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
1 7
1 8
3 9
8 10
10 11
10 12
10 13
10 14
11 15
12 16
13 17
14 18
9 15
9 16
9 17
9 18
15 19
19 20
15 20
16 21
21 22
16 22		 45
35
11
1
15
371842544
256838540		 Это пример более крупного теста.
Обязательно выводите ответ по модулю \(10^9+7\).
Обратите внимание, что ответ для предпоследнего теста - \(2^{45}\ \ (mod\ 10^9 + 7)\).

 
Вывод формулыграфыОбход в ширину
✓ 1✗ 3—Войти и решать
Вирус#30719
В лаборатории биоинформатики ученые проводят эксперименты по распространению искусственно созданных вирусов. Для эксперимента используется специальная лабораторная установка, представляющая собой таблицу из n × m ячеек. В каждую ячейку помещается живая клетка. Ученые заражают вирусом некоторые клетки, всего исходно заражается не более 8 клеток.
Каждую секунду среди незараженных клеток, имеющих зараженную клетку в соседней по стороне ячейке, ровно одна клетка заражается вирусом.
Ученые заинтересовались, какие конфигурации зараженных клеток могут получиться через t секунд. Для начала они хотят посчитать число таких конфигураций. Помогите им это сделать.

Формат входных данных
В первой строке входного файла находятся целые числа n, m и t (1 ≤ n, m ≤ 100, 1 ≤ t ≤ 6) — размеры таблицы и количество секунд. Каждая из следющих n строк содержит m символов. Символ «.» означает, что в изначальной конфигурации клетка не заражена, а символ «*» — что заражена. Количество «*» в таблице не превышает 8. Гарантируется, что незараженных клеток в исходной конфигурации не меньше t.

Формат выходных данных
Выведите количество различных возможных конфигураций таблицы после t секунд.
 
Ввод Вывод
2 2 1
*.
..		 2
2 2 2
*.
..		 3
2 2 3
*.
..		 1
Двумерные массивыЗадача на реализациюСпособы задания графа
✓ 1✗ 9—Войти и решать
Ski Course Rating#27302
Лыжный маршрут описывается M x N решеткой высот (1 <= M,N <= 500), каждая высота в интервале 0 .. 1,000,000,000.  
 
Некоторые из этих ячеек помечены как стартовые точки маршрута. Организаторы хотят вычислить рейтинг трудности каждой стартовой точке. Рейтинг трудности стартовой точки P – это минимальное число D такое, что корова сможет  успешно достичь как минимум T ячеек решётки  (1 <= T <= MN), если она стартует в P и может двигаться в соседнюю ячейку (на север, юг, запад или восток), только если абсолютная величина разности высот в этих ячейках не превосходит D. 
 
Вычислите рейтинг трудности для каждой стартовой точки и выведите их сумму.
 
 
INPUT FORMAT:
 
* Строка 1: Целые числа M, N, T.
 
* Строки 2..1+M: Каждая из этих M строк содержит N целых высот.
 
* Строки 2+M..1+2M: Каждая из этих M строк содержит N величин равных 0 или 1, где 1 означает, что это ячейка – стартовая точка


OUTPUT FORMAT:
 
* Строка 1: Сумма рейтингов трудности всех стартовых точек (заметим, что это число может не поместиться в 32-битное целое, даже если каждый рейтинг в отдельности поместится).
 

INPUT DETAILS:
 
Местность описывается решеткой из 3 х 5 высот.
Верхняя левая и правая нижняя ячейки являются стартовыми точками.
Из каждой стартовой точки мы должны быть способны добраться до 10 ячеек.
 
OUTPUT DETAILS:
Рейтинг трудности верхнего левого угла равен 4.
Рейтинг трудности правого нижнего угла равен 20.
 
Ввод Вывод
3 5 10
20 21 18 99 5
19 22 20 16 17
18 17 40 60 80
1 0 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 0 1
 24

 
Бинарный поиск по ответуграфыПоиск компонент связности
—Войти и решать
Дейкстра: кратчайший путь через наибольшее число узлов#27208
Дан ориентированный взвешенный граф. Используя алгоритм Дейкстры, найдите кратчайший путь от одной заданной вершины до другой, проходящий через наибольшее число узлов.
 
Входные данные
В первой строке содержатся два числа: N, F (1≤N≤100, F≤N), где N – количество вершин графа, а F – конечная. В следующих N строках вводится по N чисел, не превосходящих 100, – матрица смежности графа, где -1 означает отсутствие ребра между вершинами, а любое неотрицательное число – присутствие ребра данного веса. На главной диагонали матрицы записаны нули.
 
Выходные данные
Требуется вывести последовательно все вершины того из путей до заданной, у которого количество переходов наибольшее.
 
Ввод Вывод
3 1
0 1 1
4 0 1
2 1 0
 2 3 1
Алгоритм Дейкстрыкратчайшие пути
—Войти и решать
Поделиться
Класснуть