题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=4985
题目意思:有 n 个数,对于第 i 个数给出 σ(i) 的值。求出互不相交的循环的个数,并输出每个循环包含的数字。
还是不太懂吧?反正比赛的时候我也没看懂 >__< !
据说,这条题目用到了置换群 + 循环 的知识,黑书上 P246 有相应介绍。
先来说明下这幅图的意思,搞明白题意就发现这条题是很好做的。
它表示:σ(1) = 2, σ(2) = 5, σ(3) = 4, σ(4) = 3, and σ(5) = 1
首先要知道为什么(1 2 5)和(3 4)要划分开来。我们从数字 1 ~ n 遍历,也就是上面的1 2 3 4 5 啦。那么遍历到 1 的时候,可以输出 1 (设一个vis数组,开始时全部为0,输出后vis[1] = 1),接着取σ(1) 也就是 2 啦,发现之前没有输出过(只输出了 1 而已)那就继续输出 2 啦(vis[2] = 1),接着算出σ(2) = 5,输出5(vis[5] = 1),然后发现 σ(5) = 1,但是vis[1] = 1已经输出过,所以不输出了。此时就发现1 2 5 是一个循环,就是说,通过σ(i)计算它只能在1 2 5 中取数。剩下的3 4 也是通过这样算的。
黑书上有一段是这样介绍循环的:
每个置换都可以写成若干互不相交的循环的乘积,两个循环(a1 a2 ...an) 和 (b1 b2 ...bn) 互不相交是指ai≠bj,i,j = 1, 2, ..., n。
例如:
是等于 (1 3 6)(2 5)(4)
因为:1 —> 3 —> 6 —> 1 (循环了),2 —> 5 —> 2(循环了),4 —> 4 (自己循环自己)。
1 #include <iostream> 2 #include <cstdio> 3 #include <cstring> 4 using namespace std; 5 6 const int maxn = 1e5 + 5; 7 int vis[maxn], a[maxn]; 8 9 int main() 10 { 11 int n; 12 while (scanf("%d", &n) != EOF) 13 { 14 for (int i = 1; i <= n; i++) 15 scanf("%d", &a[i]); 16 memset(vis, 0, sizeof(vis)); 17 for (int i = 1; i <= n; i++) 18 { 19 if (vis[i]) 20 continue; 21 printf("(%d", i); // 计算一个循环 22 vis[i] = 1; 23 int j = a[i]; 24 while (j != i) 25 { 26 printf(" %d", j); 27 vis[j] = 1; 28 j = a[j]; 29 } 30 printf(")"); 31 } 32 printf("\n"); 33 } 34 return 0; 35 }
注意:上面的初始状态默认为 1 2 3 4...n 的
对于一般情况的初始状态(不一定是1 2 3 4...n),给出对应的目标状态,要求分解为不相交的循环乘积的个数。例如初始状态为 8 4 5 3 2 7,而目标状态为 2 3 4 5 7 8,则可以分解为两个循环的乘积,即(8 2 7)(4 3 5).代码如下:
1 #include <iostream> 2 #include <cstdio> 3 #include <cstring> 4 using namespace std; 5 6 const int maxn = 1e5 + 5; 7 int vis[maxn], a[maxn], b[maxn]; 8 9 int main() 10 { 11 int n; 12 while (scanf("%d", &n) != EOF) 13 { 14 for (int i = 1; i <= n; i++) 15 scanf("%d", &a[i]); 16 int t; 17 for (int i = 1; i <= n; i++) 18 { 19 scanf("%d", &t); 20 b[a[i]] = t; 21 } 22 /* for (int i = 1; i <= 8; i++) 23 if (b[i]) 24 printf("b[%d] = %d\n", i, b[i]); 25 */ 26 memset(vis, 0, sizeof(vis)); 27 for (int i = 1; i <= n; i++) 28 { 29 int k = a[i]; 30 if (vis[k]) 31 continue; 32 printf("(%d", k); // 计算一个循环 33 vis[k] = 1; 34 int j = b[k]; 35 while (j != k) 36 { 37 printf(" %d", j); 38 vis[j] = 1; 39 j = b[j]; 40 } 41 printf(")"); 42 } 43 printf("\n"); 44 45 } 46 return 0; 47 }