[WIP] FunctionalGraph

cpp/functional-graph.hpp

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+#pragma once
+
+/**
+ * @file functional-graph.hpp
+ * @brief ファンクショナルグラフ
+ */
+#include <iostream>
+#include <vector>
+
+/**
+ * @brief N頂点N辺の有向グラフで、すべての頂点の出次数が1
+ */
+struct FunctionalGraph {
+    int n;
+    std::vector<int> g;
+    std::vector<bool> is_cycle;                //!< サイクル上の頂点か
+    std::vector<int> depth;                    //!< サイクル上の頂点までの距離
+    std::vector<int> root;                     //!< 最も近いサイクル上の頂点
+    std::vector<std::vector<int>> cycle_list;  //!< サイクルリスト
+    std::vector<int> cycle_id;                 //!< その頂点が属するサイクルリストのindex
+    std::vector<int> root_idx;                 //!< rootのcycle_list上のindex
+
+    void build() {
+        is_cycle.resize(n);
+        depth.resize(n);
+        root.resize(n);
+        cycle_id.resize(n);
+        root_idx.resize(n);
+    }
+
+    /**
+     * @brief デフォルトコンストラクタ
+     */
+    FunctionalGraph() : n(0), g(0) {}
+    /**
+     * @brief コンストラクタ
+     * @param n 頂点数
+     */
+    explicit FunctionalGraph(int n) : n(n), g(n) {}
+    /**
+     * @brief コンストラクタ
+     * @param n 頂点数
+     * @param g i -> g[i]
+     */
+    explicit FunctionalGraph(int n, std::vector<int> g) : n(n), g(g) {
+        build();
+    }
+    /**
+     * @brief 辺の情報を標準入力から受け取って追加する
+     * @param padding 頂点番号を入力からいくつずらすか 省略したら-1
+     */
+    void read(int padding = -1) {
+        for (int i = 0; i < n; i++) {
+            std::cin >> g[i];
+            g[i] += padding;
+        }
+        build();
+    }
+    /**
+     * @brief 頂点xからk回移動した頂点
+     *
+     * @param x 0 <= x < n
+     * @param k 0 <= k
+     * @return int 頂点番号
+     */
+    int hop(int x, int k) const {
+    }
+    /**
+     * @brief 頂点xから0回以上の移動でたどり着ける頂点の個数
+     */
+    int hopable(int x) const {
+        return depth[x] + cycle_list[cycle_id[x]].size();
+    }
+};