LeetCode #785 Is Graph Bipartite? 判断二分图

785 Is Graph Bipartite? 判断二分图

Description:
There is an undirected graph with n nodes, where each node is numbered between 0 and n - 1. You are given a 2D array graph, where graph[u] is an array of nodes that node u is adjacent to. More formally, for each v in graph[u], there is an undirected edge between node u and node v. The graph has the following properties:

There are no self-edges (graph[u] does not contain u).
There are no parallel edges (graph[u] does not contain duplicate values).
If v is in graph[u], then u is in graph[v] (the graph is undirected).
The graph may not be connected, meaning there may be two nodes u and v such that there is no path between them.
A graph is bipartite if the nodes can be partitioned into two independent sets A and B such that every edge in the graph connects a node in set A and a node in set B.

Return true if and only if it is bipartite.

Example:

Example 1:

bi 1

Input: graph = [[1,2,3],[0,2],[0,1,3],[0,2]]
Output: false
Explanation: There is no way to partition the nodes into two independent sets such that every edge connects a node in one and a node in the other.

Example 2:

bi 2

Input: graph = [[1,3],[0,2],[1,3],[0,2]]
Output: true
Explanation: We can partition the nodes into two sets: {0, 2} and {1, 3}.

Constraints:

graph.length == n
1 <= n <= 100
0 <= graph[u].length < n
0 <= graph[u][i] <= n - 1
graph[u] does not contain u.
All the values of graph[u] are unique.
If graph[u] contains v, then graph[v] contains u.

题目描述:
存在一个 无向图 ,图中有 n 个节点。其中每个节点都有一个介于 0 到 n - 1 之间的唯一编号。给你一个二维数组 graph ,其中 graph[u] 是一个节点数组,由节点 u 的邻接节点组成。形式上,对于 graph[u] 中的每个 v ,都存在一条位于节点 u 和节点 v 之间的无向边。该无向图同时具有以下属性:
不存在自环(graph[u] 不包含 u)。
不存在平行边(graph[u] 不包含重复值)。
如果 v 在 graph[u] 内,那么 u 也应该在 graph[v] 内(该图是无向图)
这个图可能不是连通图,也就是说两个节点 u 和 v 之间可能不存在一条连通彼此的路径。
二分图 定义:如果能将一个图的节点集合分割成两个独立的子集 A 和 B ,并使图中的每一条边的两个节点一个来自 A 集合,一个来自 B 集合,就将这个图称为 二分图 。

如果图是二分图,返回 true ;否则,返回 false 。

示例 :

示例 1:

二分图 1

输入:graph = [[1,2,3],[0,2],[0,1,3],[0,2]]
输出:false
解释:不能将节点分割成两个独立的子集,以使每条边都连通一个子集中的一个节点与另一个子集中的一个节点。

示例 2:

二分图 2

输入:graph = [[1,3],[0,2],[1,3],[0,2]]
输出:true
解释:可以将节点分成两组: {0, 2} 和 {1, 3} 。

提示:

graph.length == n
1 <= n <= 100
0 <= graph[u].length < n
0 <= graph[u][i] <= n - 1
graph[u] 不会包含 u
graph[u] 的所有值 互不相同
如果 graph[u] 包含 v,那么 graph[v] 也会包含 u

思路:

染色法
选择一个结点染成红色, 然后遍历它的邻居, 染成绿色
如果遍历过程中, 结点已经被染色且颜色与邻居相同, 返回 false
否则遍历完成之后返回 true
时间复杂度为 O(V + E), 空间复杂度为 O(V), 其中 V 和 E 分别为无向图中的点数和边数

代码:
C++:

class Solution 
{
private:
    bool dfs(const vector<vector<int>> &graph, int i, int c, vector<int> &v) 
    {
        if (v[i] != -1) return v[i] == c;
        v[i] = c;   
        for (const auto& j : graph[i]) if (!dfs(graph, j, !c, v)) return false;  
        return true;
    }
public:
    bool isBipartite(vector<vector<int>>& graph) 
    {
        vector<int> v(graph.size(), -1);  
        for (int i = 0, n = graph.size(); i < n; i++) if (v[i] == -1 and !dfs(graph, i, 0, v)) return false;
        return true;
    }
};

Java:

class Solution {
    public boolean isBipartite(int[][] graph) {
        int n = graph.length, v[] = new int[n];
        for (int i = 0; i < n; i++) if (v[i] == 0 && !dfs(graph, i, 1, v)) return false;
        return true;
    }
    
    private boolean dfs(int[][] graph, int i, int c, int[] v) 
    {
        if (v[i] != 0) return v[i] == c;
        v[i] = c;   
        for (int j : graph[i]) if (!dfs(graph, j, c == 1 ? 2 : 1, v)) return false;  
        return true;
    }
}

Python:

class Solution:
    def isBipartite(self, graph: List[List[int]]) -> bool:
        v = [-1] * (n := len(graph))
        
        def dfs(i: int, c: int) -> bool:
            if v[i] != -1:
                return v[i] == c
            v[i] = c
            return all(dfs(j, 1 - c) for j in graph[i])
            
        return not any(v[i] == -1 and not dfs(i, 0) for i in range(n))
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 218,525评论 6 507
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 93,203评论 3 395
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 164,862评论 0 354
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,728评论 1 294
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,743评论 6 392
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,590评论 1 305
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,330评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,244评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,693评论 1 314
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,885评论 3 336
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,001评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,723评论 5 346
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,343评论 3 330
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,919评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,042评论 1 270
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,191评论 3 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,955评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容