# Graph Traversal# DFS# Bipartite Graph

d768 - 10004 - Bicoloring

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題目描述

題目要求判斷給定的無向圖是否為二分圖,即是否能用兩種顏色對圖的節點進行染色,使得相鄰的節點顏色不同。

解題思路

使用深度優先搜尋 (DFS) 演算法來判斷圖是否為二分圖。首先,初始化所有節點的顏色為 0 (未染色)。然後,從一個未染色的節點開始,將其染成顏色 1,並使用 DFS 遍歷其相鄰節點。對於每個相鄰節點,如果未染色,則將其染成與當前節點不同的顏色 (即顏色 3 - 當前節點的顏色)。如果相鄰節點已經染色,並且顏色與當前節點相同,則說明圖不是二分圖,直接返回 false。如果 DFS 遍歷完成後沒有發現任何衝突,則說明該連通分量是二分圖。由於題目保證圖是強連通的,因此只需要從一個節點開始 DFS 即可。

複雜度分析

  • 時間複雜度: O(V + E),其中 V 是節點的數量,E 是邊的數量。因為 DFS 遍歷了圖的所有節點和邊。
  • 空間複雜度: O(V),主要用於儲存顏色陣列 b 和 DFS 的遞迴堆疊。

程式碼

#pragma GCC optimize("Ofast,unroll-loops,no-stack-protector,fast-math")
#pragma GCC target("sse,sse2,sse3,ssse3,sse4,popcnt,abm,mmx,avx,tune=native")
#include <stdio.h>
int a[201][201],n,m,b[201];
inline int read(){
	int a(0);
	char c('0');
	while(c>='0'){
		a=(a<<3)+(a<<1)+c-'0';
		c=getchar_unlocked();
	}
	return a;
}
inline void draw(int it){
	if(b[it]==1){
		for(int i=0;i<n;++i){
			if(a[i][it]&&b[i]==0){
				b[i]=2;
				draw(i);
			}
		}
	}
	else{
		for(int i=0;i<n;++i){
			if(a[i][it]&&b[i]==0){
				b[i]=1;
				draw(i);
			}
		}
	}
}
inline int chat(int it){
	int color=b[it];
	if(color==0)return 1;
	for(int i=0;i<n;++i){
		if(a[i][it]&&b[i]==color&&i!=it){
			return 1;
		}
	}
	return 0; 
}
int main(){
	while(n=read()){
		m=read();
		for(int i=0;i<n;++i){
			b[i]=0;
			for(int j=0;j<n;++j){
				a[i][j]=0;
			}
		}
		int x,y,ans=1;
		while(m--){
			x=read();
			y=read();
			a[x][y]=1;
			a[y][x]=1;
		}
		for(int i=0;i<n;++i){
			for(int j=0;j<n;++j){
				if(a[i][j]){
					b[i]=1;
					draw(i);
					i=n;
					j=n;
				}
			}
		}
		for(int i=0;i<n;++i){
			if(chat(i)){
				ans=0;
			}
		}
		if(ans||n<=2){
			puts("BICOLORABLE.");
		}
		else{
			puts("NOT BICOLORABLE.");
		}
	}
}

Discussion