C++程式計算刪除所有節點所需操作的期望次數


假設我們有有向圖 G 的鄰接矩陣。在圖變為空之前,我們重複執行以下操作:從 G 中選擇一個頂點,然後擦除該頂點和所有可以透過跟隨一些邊從該頂點到達的頂點。擦除一個頂點也將擦除與其關聯的邊。我們必須找到操作執行的期望次數。

因此,如果輸入類似於

則輸出將為 1.6667,因為最初選擇頂點 A,刪除所有頂點,如果我們選擇頂點 B,刪除 B 和 C,在第二次操作中選擇 A 以刪除它,類似地,透過選擇 C 也需要 2 次操作。因此平均值為 (1+2+2)/3 = 1.6667。

步驟

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟 -

n := size of G
for initialize i := 0, when i < n, update (increase i by 1), do:
   G[i, i] := 1
for initialize k := 0, when k < n, update (increase k by 1), do:
   for initialize i := 0, when i < n, update (increase i by 1), do:
      for initialize j := 0, when j < n, update (increase j by 1), do:
         if G[i, k] is non-zero and G[k, j] is non-zero, then:
            G[i, j] := 1
         ans := 0
      for initialize i := 0, when i < n, update (increase i by 1), do:
         k := 0
      for initialize j := 0, when j < n, update (increase j by 1), do:
         if G[j, i] is non-zero, then:
            (increase k by 1)
         ans := ans + 1.0 / k
return ans

示例

讓我們看一下以下實現以獲得更好的理解 -

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

double solve(vector<vector<int>> G){
   int n = G.size();
   for (int i = 0; i < n; ++i)
      G[i][i] = 1;
   for (int k = 0; k < n; ++k)
      for (int i = 0; i < n; ++i)
         for (int j = 0; j < n; ++j)
            if (G[i][k] && G[k][j])
               G[i][j] = 1;
   double ans = 0;
   for (int i = 0; i < n; ++i){
      int k = 0;
      for (int j = 0; j < n; ++j)
         if (G[j][i])
            ++k;
         ans += 1.0 / k;
   }
   return ans;
}
int main(){
   vector<vector<int>> G = { { 0, 1, 0 }, { 0, 0, 1 }, { 0, 1, 0 }};
   cout << solve(G) << endl;
}

輸入

{ { 0, 1, 0 }, { 0, 0, 1 }, { 0, 1, 0 } }

輸出

1.66667

更新於: 2022年3月3日

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