Tarjan算法求割点,桥

下面介绍中无向图中割点和桥的概念:
割点:一个结点称为割点(或者割顶)当且仅当去掉该节点极其相关的边之后的子图不连通。
:一条边称为桥(或者割边)当且仅当去掉该边之后的子图不连通。
首先我们考虑一个连通图(非连通图可以分别考虑连通块),我们从任意一个起点开始进行深度优先搜索,可以得到一棵树,并且这棵树中所有结点的子树之间不存在边,即没有跨越两棵子树的边(考虑一下,如果存在,那么与深度优先搜索树的定义互相矛盾)。于是有如下定理:
在无向连通图G中,
1、根结点u为割顶当且仅当它有两个或者多个子结点;
2、非根结点u为割顶当且仅当u存在子结点v,使得v极其所有后代都没有反向边可以连回u的祖先(连回u不算)
在Tarjan算法里面,有两个时间戳非常重要,一个是dfn,意为深度优先数,即代表访问顺序;一个是low,意为通过反向边能到达的最小dfn。于是,上述定理中第二个条件(非根结点)可以简单地写成low[v]>=dfn[u]。

Network
割点

#include <cstdio>
#include<cstring>
#include<vector>
using namespace std;
const int MAXN=110;
vector<int> graph[MAXN];
int dfn[MAXN];
int low[MAXN];
int dfn_clock;
int isCut[MAXN];
int tarjan(int u,int fa)
{
    int lowu=dfn[u]=++dfn_clock;
    int child=0;
    for(int i=0;i<graph[u].size();i++)
    {
        int v=graph[u][i];
        if(dfn[v]==0)
        {
            child++;
            int lowv=tarjan(v,u);
            lowu=min(lowv,lowu);
            if(lowv>=dfn[u])
            {
                isCut[u]=1;
            }
        }
        else if(dfn[u]>dfn[v]&&v!=fa)
        {
            lowu=min(dfn[v],lowu);
        }
    }
    if(fa<0&&child==1) isCut[u]=0;
    low[u]=lowu;
    return lowu;
}
int main()
{
    int n;
    int u,v;
    char c;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF&&n)
    {
        memset(graph,0,sizeof(graph));
        dfn_clock=0;
        while(true)
        {
            scanf("%d",&u);
            if(u==0) break;
            getchar();
            while(true)
            {
                scanf("%d",&v);
                graph[u].push_back(v);
                graph[v].push_back(u);
                c=getchar();
                if(c=='\n') break;
            }
        }
        memset(dfn,0,sizeof(dfn));
        memset(isCut,0,sizeof(isCut));
        tarjan(1,-1);
        int sum=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if(isCut[i]) sum++;
        }
        printf("%d\n",sum);
    }
    return 0;
}

桥:
桥的求法其实也是类似的,它的求法可以看成是割顶的一种特殊情况,当结点u的子结点v的后代通过反向边只能连回v,那么删除这条边(u, v)就可以使得图G非连通了。用Tarjan算法里面的时间戳表示这个条件,就是low[v]>dfn[u]。

int n,stamp,dfn[1005],low[1005];
int cnt,ansx[10005],ansy[10005];
vector<int> vec[1005];
int rank[1005];
void addAns(int x,int y)
{
    if(x>y)
        swap(x,y);
    ansx[cnt]=x, ansy[cnt]=y;
    cnt++;
}
void tarjan(int index,int fa)
{
    int tmp;
    dfn[index]=low[index]=++stamp;
    for(int i=0;i<vec[index].size();i++)
    {
        tmp=vec[index][i];
        if(!dfn[tmp])
        {
            tarjan(tmp,index);
            low[index]=min(low[index],low[tmp]);
            if(low[tmp]>dfn[index])
                addAns(index,tmp);
        }
        else if(dfn[tmp]<dfn[index] && tmp!=fa)
        {
            low[index]=min(low[index],dfn[tmp]);
        }
    }
}
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 219,490评论 6 508
  • 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 93,581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 165,830评论 0 356
  • 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 58,957评论 1 295
  • 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 67,974评论 6 393
  • 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 51,754评论 1 307
  • 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 40,464评论 3 420
  • 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 39,357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 45,847评论 1 317
  • 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 37,995评论 3 338
  • 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 40,137评论 1 351
  • 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 35,819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 41,482评论 3 331
  • 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 32,023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 33,149评论 1 272
  • 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 48,409评论 3 373
  • 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 45,086评论 2 355

推荐阅读更多精彩内容

  • 目录 1.图的表示 2.广度优先搜索 3.深度优先搜索——本质等同于回溯 4.拓扑排序 5.强连通分量 1.图的表...
    王侦阅读 4,150评论 0 8
  • 图的表示 图的记号是G = (V, E), 可以用两种数据结构表示: 邻接链表和邻接矩阵; note: 实际应用中...
    陈码工阅读 923评论 0 2
  • 目录 1.流网络及最大流问题1.1 流网络1.2 最大流问题1.3 最大流问题的三种解法对比 2.Ford-Ful...
    王侦阅读 4,638评论 0 3
  • 第一章 绪论 什么是数据结构? 数据结构的定义:数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 第二章...
    SeanCheney阅读 5,775评论 0 19
  • 《摔跤吧,爸爸!》真正的梦想值得用一生去实现 在一开始我会和两个女儿一样,认为爸爸只是个把自己梦想强加给孩...
    希瑞爱夏天阅读 142评论 0 0