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| -rw-r--r-- | content/graph/LCA_sparse.cpp | 2 | ||||
| -rw-r--r-- | content/graph/binary_lifting.cpp | 28 | ||||
| -rw-r--r-- | content/graph/graph.tex | 49 |
3 files changed, 58 insertions, 21 deletions
diff --git a/content/graph/LCA_sparse.cpp b/content/graph/LCA_sparse.cpp index 221b5ed..3e87cde 100644 --- a/content/graph/LCA_sparse.cpp +++ b/content/graph/LCA_sparse.cpp @@ -10,7 +10,7 @@ struct LCA { first.assign(sz(adj), 2 * sz(adj)); idx = 0; dfs(adj, root); - st.init(&depth); + st.init(depth); } void dfs(vector<vector<int>>& adj, int v, ll d=0) { diff --git a/content/graph/binary_lifting.cpp b/content/graph/binary_lifting.cpp new file mode 100644 index 0000000..0b8c218 --- /dev/null +++ b/content/graph/binary_lifting.cpp @@ -0,0 +1,28 @@ +struct Lift { + vector<int> dep, par, jmp; + + Lift(vector<vector<int>> &adj, int root): + dep(adj.size()), par(adj.size()), jmp(adj.size(), root) { + function<void(int,int,int)> dfs = [&](int u, int p, int d) { + dep[u] = d, par[u] = p; + jmp[u] = dep[p] + dep[jmp[jmp[p]]] == 2*dep[jmp[p]] + ? jmp[jmp[p]] : p; + for (int v: adj[u]) if (v != p) dfs(v, u, d+1); + }; + dfs(root, root, 0); + } + + int depth(int v) { return dep[v]; } + int lift(int v, int d) { + while (dep[v] > d) v = dep[jmp[v]] < d ? par[v] : jmp[v]; + return v; + } + int lca(int u, int v) { + v = lift(v, dep[u]), u = lift(u, dep[v]); + while (u != v) { + auto &a = jmp[u] == jmp[v] ? par : jmp; + u = a[u], v = a[v]; + } + return u; + } +}; diff --git a/content/graph/graph.tex b/content/graph/graph.tex index 831f4e5..b38e96e 100644 --- a/content/graph/graph.tex +++ b/content/graph/graph.tex @@ -1,12 +1,5 @@ \section{Graphen} -\begin{algorithm}{Kruskal} - \begin{methods}[ll] - berechnet den Minimalen Spannbaum & \runtime{\abs{E}\cdot\log(\abs{E})} \\ - \end{methods} - \sourcecode{graph/kruskal.cpp} -\end{algorithm} - \begin{algorithm}{Minimale Spannbäume} \paragraph{Schnitteigenschaft} Für jeden Schnitt $C$ im Graphen gilt: @@ -16,6 +9,12 @@ \paragraph{Kreiseigenschaft} Für jeden Kreis $K$ im Graphen gilt: Die schwerste Kante auf dem Kreis ist nicht Teil des minimalen Spannbaums. + + \subsection{\textsc{Kruskal}} + \begin{methods}[ll] + berechnet den Minimalen Spannbaum & \runtime{\abs{E}\cdot\log(\abs{E})} \\ + \end{methods} + \sourcecode{graph/kruskal.cpp} \end{algorithm} \begin{algorithm}{Heavy-Light Decomposition} @@ -28,7 +27,7 @@ \sourcecode{graph/hld.cpp} \end{algorithm} -\begin{algorithm}{Lowest Common Ancestor} +\begin{algorithm}[optional]{Lowest Common Ancestor} \begin{methods} \method{init}{baut DFS-Baum über $g$ auf}{\abs{V}\*\log(\abs{V})} \method{getLCA}{findet LCA}{1} @@ -37,6 +36,17 @@ \sourcecode{graph/LCA_sparse.cpp} \end{algorithm} +\begin{algorithm}{Binary Lifting} + % https://codeforces.com/blog/entry/74847 + \begin{methods} + \method{Lift}{constructor}{\abs{V}} + \method{depth}{distance to root of vertex $v$}{1} + \method{lift}{vertex above $v$ at depth $d$}{\log(\abs{V})} + \method{lca}{lowest common ancestor of $u$ and $v$}{\log(\abs{V})} + \end{methods} + \sourcecode{graph/binary_lifting.cpp} +\end{algorithm} + \begin{algorithm}{Centroids} \begin{methods} \method{find\_centroid}{findet alle Centroids des Baums (maximal 2)}{\abs{V}} @@ -99,7 +109,7 @@ Sei $a_{ij}$ die Adjazenzmatrix von $G$ \textcolor{gray}{(mit $a_{ii} = 1$)}, da \sourcecode{graph/connect.cpp} \end{algorithm} -\begin{algorithm}{Erd\H{o}s-Gallai} +\begin{algorithm}{\textsc{Erd\H{o}s-Gallai}} Sei $d_1 \geq \cdots \geq d_{n}$. Es existiert genau dann ein Graph $G$ mit Degreesequence $d$ falls $\sum\limits_{i=1}^{n} d_i$ gerade ist und für $1\leq k \leq n$: $\sum\limits_{i=1}^{k} d_i \leq k\cdot(k-1)+\sum\limits_{i=k+1}^{n} \min(d_i, k)$ \begin{methods} \method{havelHakimi}{findet Graph}{(\abs{V}+\abs{E})\cdot\log(\abs{V})} @@ -170,7 +180,7 @@ Sei $a_{ij}$ die Adjazenzmatrix von $G$ \textcolor{gray}{(mit $a_{ii} = 1$)}, da \sourcecode{graph/virtualTree.cpp} \end{algorithm} -\begin{algorithm}{Maximum Cardinatlity Bipartite Matching} +\begin{algorithm}{Maximum Cardinality Bipartite Matching} \label{kuhn} \begin{methods} \method{kuhn}{berechnet Matching}{\abs{V}\*\min(ans^2, \abs{E})} @@ -197,7 +207,7 @@ Sei $a_{ij}$ die Adjazenzmatrix von $G$ \textcolor{gray}{(mit $a_{ii} = 1$)}, da \subsection{Max-Flow} \optional{ -\subsubsection{Push Relabel} +\subsubsection{Push Relabel \opthint} \begin{methods} \method{maxFlow}{gut bei sehr dicht besetzten Graphen.}{\abs{V}^2\*\sqrt{\abs{E}}} \method{addEdge}{fügt eine \textbf{gerichtete} Kante ein}{1} @@ -205,24 +215,23 @@ Sei $a_{ij}$ die Adjazenzmatrix von $G$ \textcolor{gray}{(mit $a_{ii} = 1$)}, da \sourcecode{graph/pushRelabel.cpp} } +\subsubsection{\textsc{Dinic}'s Algorithm mit Capacity Scaling} +\begin{methods} + \method{maxFlow}{doppelt so schnell wie \textsc{Ford-Fulkerson}}{\abs{V}^2\cdot\abs{E}} + \method{addEdge}{fügt eine \textbf{gerichtete} Kante ein}{1} +\end{methods} +\sourcecode{graph/dinicScaling.cpp} + \begin{algorithm}{Min-Cost-Max-Flow} \begin{methods} \method{mincostflow}{berechnet Fluss}{\abs{V}^2\cdot\abs{E}^2} \end{methods} \sourcecode{graph/minCostMaxFlow.cpp} \end{algorithm} - -\subsubsection{Dinic's Algorithm mit Capacity Scaling} -\begin{methods} - \method{maxFlow}{doppelt so schnell wie Ford Fulkerson}{\abs{V}^2\cdot\abs{E}} - \method{addEdge}{fügt eine \textbf{gerichtete} Kante ein}{1} -\end{methods} -\sourcecode{graph/dinicScaling.cpp} -\vfill\null \columnbreak \optional{ -\subsubsection{Anwendungen} +\subsubsection{Anwendungen \opthint} \begin{itemize} \item \textbf{Maximum Edge Disjoint Paths}\newline Finde die maximale Anzahl Pfade von $s$ nach $t$, die keine Kante teilen. |
