2022-01-03 Tarjan算法

Tarjan算法求强连通分量(桥)

本质上就是DFS
在dfs的时候记录两个数组: dfn, low
dfn[x]: 代表x点dfs到的时间,即时间戳,在同一个dfs树中,dfn越小,就越浅。
low[x]: 代表x点及其后代指出去的边,能返回的最浅的时间戳。

思路

主程序

① 对节点x进行dfs, 同时记录其父节点father
② dfn[x] = low[x] = 当前时间戳
③ 遍历x的所有邻接节点
④ 如果子结点u还没被访问,则继续对其进行dfs,然后更新x的最小可达祖先,即low[x] = min (low[x], low[u])
⑤ 如果子结点u已被访问,且u不是x的父节点father,那么u是x的祖先,记录祖先的dfn值,更新x的最小可达祖先,即low[x] = min(low[x], dfn[u])

求强连通分量

为了存储整个强连通分量,这里挑选的容器是,堆栈。每次一个新节点出现,就进栈,如果这个点有 出度 就继续往下找。直到找到底,每次返回上来都看一看子节点与这个节点的LOW值,谁小就取谁,保证最小的子树根。如果找到DFN[]==LOW[]就说明这个节点是这个强连通分量的根节点(毕竟这个LOW[]值是这个强连通分量里最小的。)最后找到强连通分量的节点后,就将这个栈里,比此节点后进来的节点全部出栈,它们就组成一个全新的强连通分量。

求桥

如果存在一条边<u,v>,有dfn(u) < low(v),那么这条边就是桥

例题

给定一个连通无向图,求该图的所有桥,即删除该边后图变为不连通。
输入:第一行是测试样例数,接下来是若干连通图例。每个图例的第一行是结点数和边数,然后用结点对表示的边。假定一个图的结点用0, 1, ..., n表示。
输出:对每个连通图,第一行输出桥的数目,然后是所有用结点对表示的边,这些边按照结点对的字典序输出,最后输入隔离符"------"。

输入样例
2
3 2
0 1
2 0

3 3
0 1
1 2
0 2

输出样例
2
0,1
0,2
------
0
------

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
#define SIZE 1000

struct node{
    int index;
    int father;
    node(int a, int b): index(a), father(b){}
};

typedef vector< vector<node> > Adjacent;

void makegraph(Adjacent& adj){
    int n, m;
    cin >> n;
    cin >> m;
    adj.resize(n);
    for (int i = 0; i < m; i++){
        int u, v;
        cin >> u;
        cin >> v;
        node a(u, -1);
        node b(v, -1);
        adj[u].push_back(b);
        adj[v].push_back(a);
    }
}

struct tarjan{
    int dfn[SIZE];
    int low[SIZE];
    int time;
    tarjan();
    void Tarjan(Adjacent& adj, node& u);
};

tarjan::tarjan(){
    for (int i = 0; i < SIZE; i++){
        dfn[i] = 0;
        low[i] = 0;
    }
    time = 0;
}

void tarjan::Tarjan(Adjacent& adj, node& u){
    time++;
    dfn[u.index] = low[u.index] = time;

    for (auto &v : adj[u.index]){
        if (!dfn[v.index]){
            v.father = u.index;
            Tarjan(adj, v);
            low[u.index] = min(low[u.index], low[v.index]);
        }
        else{
            if (v.index != u.father){
                low[u.index] = min(low[u.index], dfn[v.index]);
            }
        }
    }
}

int main(){
    int n;
    cin >> n;
    while(n--){
        Adjacent adj;
        makegraph(adj);
        node u(0, -1);
        tarjan t;
        t.Tarjan(adj, u);

        int count = 0;
        vector < pair<int, int> > bridge;
        for (int i = 0; i < adj.size(); i++){
            for (auto j : adj[i]){
                if (t.dfn[i] < t.low[j.index] ){
                    count++;
                    bridge.push_back(make_pair(i, j.index));
                }
            }
        }

        if (!count){
            cout << 0 << endl;
        }
        else{
            cout << count << endl;
            for (int i = 0; i < count; i++){
                cout << bridge[i].first << ',' << bridge[i].second << endl;
            }
        }
        cout << "------\n";
    }
}
最后编辑于
©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 202,905评论 5 476
  • 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 85,140评论 2 379
  • 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 149,791评论 0 335
  • 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 54,483评论 1 273
  • 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 63,476评论 5 364
  • 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 48,516评论 1 281
  • 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 37,905评论 3 395
  • 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 36,560评论 0 256
  • 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 40,778评论 1 296
  • 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 35,557评论 2 319
  • 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 37,635评论 1 329
  • 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 33,338评论 4 318
  • 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 38,925评论 3 307
  • 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 29,898评论 0 19
  • 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 31,142评论 1 259
  • 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 42,818评论 2 349
  • 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 42,347评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容