Tarjan算法介绍

#Tarjan算法介绍:

Tarjan算法是图论中的一种算法,用作于图的联通性


  • 它可以做什么?

    根据 Robert Tarjan 的名字命名的算法Tarjan算法可以在线性时间内求出无向图割点与桥,再进一步的求出双联通分量,也在数据结构上做出了贡献。

    Tarjan算法的用途
    1.求桥和割点
    2.求点和边的双连通分量
    3.求强连通*


  • 做法基础

    Tarjan算法基于图的深度优先遍历上(没错!就是与深度优先搜索(DFS)一样的东西)

(如果没学过这样东西的人可以先收藏一下,等学过了在看)
Targan算法的流程
利用dfs来遍历图来构建一种数型的结构

Tarjan算法的两个核心数组
dfn:我们用dfn数组记录
low:我们用low[i]表示一个节点的子树中可以到达最小的dfn
(显然对于一个刚刚遍历到的点我们给他赋上一个新的dfn,low)


##‘栗’子来了!

给出一张连通的无向图G,求出至少加入多少条边才能使得图G是一个边双连通的。

即求边双连通分量把度为一的节点数x (x+1)/2即为答案
注意:求边双连通分量时low相同的即为同一组






















(标准模板.cpp)

......
const int M=10005;
bool map[M][M],vis[M];  
int low[M],dfn[M],cnt[M],num,n,m;
void init(){
    Mt(vis);Mt(map);Mt(low);
    Mt(dfn);Mt(cnt);num=0;
}
void dfs(int x,int f){
    dfn[x]=low[x]=++num;
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(i!=f&&map[x][i])
            if(!dfn[i]){
                dfs(i,x);
                Min(low[x],low[i]);
            }else Min(low[x],dfn[i]);
    }
}
int main(){
    scanf("%d %d",&n,&m);
    while(m--){
        int x,y;
        scanf("%d%d",&x,&y);
        map[x][y]=map[y][x]=1;
    }dfs(1,0);
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++)
            if(map[i][j])
                if(low[i]!=low[j])//注意:求边双连通分量时low相同的即为同一组 
                cnt[low[j]]++;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(cnt[i]==1)ans++;
    printf("%d",(ans+1)/2);
    return 0;
}

给出一个无向图,你可以在一些点设置一些出口,使得删去任意一个点之后,其他所有的点都至少与一个出口连通,求在出口数量最小情况下的放置出口的方案。

即求点双连通分量中割点的数量

我们可以用dfs双连通分量求。因为每个割点一定是双连通分量中重复部分












(DFS.cpp)

void tarjan(int x,int f){
    dfn[x]=low[x]=++num;
    for(int i=h[x];i;i=nx[i]){
        int y=g[i];
        if(y==f)continue;
        if(!dfn[y]){
            dfs(y,x);
            Min(low[x],low[y]);
            if(dfn[x]<=low[y]){
                if(!f)deg++;
                else cut[x]=1;
            }
        }
    }
}
void dfs(int x){
    vis[x]=T;
    if(cut[x])return;
    Cnt++;
    for(int i=h[i];i;i=nx[i]){
        int y=g[i];
        if(cut[y]&&vis[y]!=T)Cut++,vis[y]=T;
        else if(!vis[y])dfs(y);
    }
}
int main(){
    int n=0,m,a,b;
    scanf("%d",&m);
    while(m--){
        scanf("%d %d",&a,&b);
        Max(n,a);
        Max(n,b);
        Add(a,b);
        Add(b,a);
    }
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(!dfn[i]){
            deg=0;
            tarjan(i,0);
            if(deg>1)cut[i]=1;
        }
    }
    for(int i=1;i<=n;i++){
        if(!cut[x]&&!vis[x]){
            Cnt=Cut=0;
            T++;
            dfs(i);
            if(Cut==1)ans1++,ans2*=Cnt;
            if(!Cut)ans1+=2,ans2*=Cnt*(Cnt-1);
        }
    }printf("%d %d",ans1,ans2);
}

tip:tarjantarjan缩点

void tarjan(int x,int f=0){
    dfn[x]=low[x]=++Dfn;
    stk[++top]=x;
    for(int i=0;i<G[x].size();i++){
        int y=G[x][i];
        if(y==f)continue;
        if(dfn[y])Min(low[x],dfn[y]);
        else{
            tarjan(y,x);
            Min(low[x],low[y]);
            if(low[y]>dfn[x]){
                /*如果不是和x同一块就开始缩点*/
                ++tree;
                while(low[stk[top]]>dfn[x])T[stk[top--]]=tree;
            }
        }
    }
}

END

https://blog.csdn.net/qq_35392050/article/details/62437074
(30%内容取自处)
Ps:本人的第一篇“半原创”,大佬们勿喷,谢谢!

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转载自www.cnblogs.com/huangdanning/p/9561539.html
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