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求无向图的割点和桥模板(tarjan)
阅读量:5209 次
发布时间:2019-06-14

本文共 3543 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

一.基本概念

    1.桥:若无向连通图的边割集中只有一条边,则称这条边为割边或者桥 (离散书上给出的定义。。

    通俗的来说就是无向连通图中的某条边,删除后得到的新图联通分支至少为2(即不连通;

    2.割点:若无向连通图的点割集中只有一个点,则称这个点为割点或者关节点 ;

    通俗的来说就是无向连通图中的某条边,删除后得到的新图连通分支至少为2;

 

二:tarjan算法求割点和桥

    1.割点:1)当前节点为树根的时候,条件是“要有多余一棵子树”;

         如果这有一颗子树,去掉这个点也没有影响,如果有两颗子树,去掉这点,两颗子树就不连通了;

                  2)当前节点u不是树根的时候,条件是“low[v]>=dfn[u]”,也就是在u之后遍历的点,能够向上翻,

      最多到u,如果能翻到u的上方,那就有环了,去掉u之后,图仍然连通。

    2.桥:若一条无向边(u,v)是桥,

                  1)当且仅当无向边(u,v)是树枝边,需要满足dfn(u)<low(v),即v向上翻不到u及其以上的点,

      那么u--v之间一定能够有1条或者多条边不能删去, 因为他们之间有部分无环,是桥,

      如果v能上翻到u那么u--v就是一个环,删除其中一条路径后,仍然是连通的。

    3.注意点:1)求桥的时候:因为边是无方向的,所以父亲孩子节点的关系需要自己规定一下,

                     在tarjan的过程中if(v不是u的父节点) low[u]=min(low[u],dfn[v]);

                     因为如果v是u的父亲,那么这条无向边就被误认为是环了。

                     2)找桥的时候:注意看看有没有重边,有重边的边一定不是桥,也要避免误判。

      4.也可以先进行tarjan(),求出每一个点的dfn和low,并记录dfs过程中的每个点的父节点,

    遍历所有点的low,dfn来寻找桥和割点

 

代码:

1 #include 
2 #include
3 #include
4 #include
5 using namespace std; 6 7 const int MAXN=1e5+10; 8 vector
mp[MAXN]; 9 bool is_cut[MAXN];10 int n, m, count=0;11 int low[MAXN], dfn[MAXN], pre[MAXN];//pre[u]记录u的父亲节点编号12 //dfn[u]记录节点u在DFS过程中被遍历到的次序号,low[u]记录节点u或u的子树通过非父子边追溯到最早的祖先节点(即DFS次序号最小13 14 void tarjan(int u, int fu){15 pre[u]=fu;//记录当前u的父亲节点16 dfn[u]=low[u]=count++;17 for(int i=0; i
=dfn[v]){36 is_cut[v]=true;37 }38 }39 if(rootson>1) is_cut[1]=true;40 puts("割点为:");41 for(int i=1; i<=n; i++){ //输出割点42 if(is_cut[i]){43 printf("%d ", i);44 }45 }46 puts("\n桥为:");47 for(int i=1; i<=n; i++){48 int v=pre[i];49 if(v>0&&low[i]>dfn[v]){50 printf("%d %d\n", v, i);51 }52 }53 puts("");54 }55 56 int main(void){57 scanf("%d%d", &n, &m);58 for(int i=0; i
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求桥的另一种写法(更快一点):

1 #include 
2 #include
3 #include
4 using namespace std; 5 6 const int MAXN = 1e5 + 10; 7 8 struct node{ 9 int v, next, use;10 }edge[MAXN << 2];11 12 bool bridge[MAXN];13 int low[MAXN], dfn[MAXN], vis[MAXN];14 int head[MAXN], pre[MAXN], ip, sol, count;15 16 void init(void){17 memset(head, -1, sizeof(head));18 memset(vis, false, sizeof(vis));19 memset(bridge, false, sizeof(bridge));20 count = sol = ip = 0;21 }22 23 void addedge(int u, int v){24 edge[ip].v = v;25 edge[ip].use = 0;26 edge[ip].next = head[u];27 head[u] = ip++;28 }29 30 void tarjan(int u){31 vis[u] = 1;32 dfn[u] = low[u] = count++;33 for(int i = head[u]; i != -1; i = edge[i].next){34 if(!edge[i].use){35 edge[i].use = edge[i ^ 1].use = 1;36 int v = edge[i].v;37 if(!vis[v]){38 pre[v] = u;39 tarjan(v);40 low[u] = min(low[u], low[v]);41 if(dfn[u] < low[v]){42 sol++;43 bridge[v] = true;44 }45 }else if(vis[v] == 1){46 low[u] = min(low[u], dfn[v]);47 }48 }49 }50 vis[u] = 2;51 }52 53 int main(void){54 int n, m, q, x, y, cas = 1;55 while(~scanf("%d%d", &n, &m)){56 if(!n && !m) break;57 init();58 for(int i = 0; i < m; i++){59 scanf("%d%d", &x, &y);60 addedge(x, y);61 addedge(y, x);62 }63 pre[1] = 1;64 tarjan(1);65 for(int i = 1; i <= n; i++){66 if(bridge[i]) cout << i << " " << pre[i] << endl;67 }68 }69 return 0;70 }
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以上参考博客:

转载于:https://www.cnblogs.com/geloutingyu/p/6758624.html

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