POJ 3177 Redundant Paths(重边标记法,有重边的边双连通分支)
大致题意:
为了保护放牧环境,避免牲畜过度啃咬同一个地方的草皮,牧场主决定利用不断迁移牲畜进行喂养的方法去保护牧草。然而牲畜在迁移过程中也会啃食路上的牧草,所以如果每次迁移都用同一条道路,那么该条道路同样会被啃咬过度而遭受破坏。
现在牧场主拥有F个农场,已知这些农场至少有一条路径连接起来(不一定是直接相连),但从某些农场去另外一些农场,至少有一条路可通行。为了保护道路上的牧草,农场主希望再建造若干条道路,使得每次迁移牲畜时,至少有2种迁移途径,避免重复走上次迁移的道路。已知当前有的R条道路,问农场主至少要新建造几条道路,才能满足要求?
错误做题思路: 求出桥的个数n,也应该考虑重边的情况. 结果应该是 (n + 1) / 2;
但是这样做是错误的 仅仅考虑桥是不可行的
比如一个最简单的图 1-> 2 -> 3 ->4 根据我们的上述结果我们得到 3 个桥,也就是说需要加 两条边就行了, 其实 我们只要将 1 - 4相连就行了。
因此我们上面的结论是错误的。
(思考问题要细心要仔细要全面)
正确思路: 要先将图 强联通分量缩点, 在无向图中我们称为边双连通分量。 将所有边双连通分量求出来缩成点,就形成了一棵树,我们只要判断树的叶子结点的个数就行了。
假设叶子节点的个数是 n 那么 就有 (n+1)/2 条边就能将这个图变成没有桥的 双连通图
判断一个点是否是叶子节点 只要判断这个点的度就行了,度为 1 的点就是叶子节点。
知识汇总:
求桥:
在求割点的基础上吗,假如一个边没有重边(重边 1-2, 1->2 有两次,那么 1->2 就是有两条边了,那么 1->2就不算是桥了)。
当且仅当 (u,v) 为父子边,且满足 dfn[u] < low[v]
我们求一个边双连通分支,在网上有人说在进行完 Tarjan 之后 根据 low 的值 直接划分边双分支,其实这个是不可行的,下面是反例
![](https://images0.cnblogs.com/blog2015/637838/201508/101754100352962.png)
数据
4 5
1 2
1 3
2 3
2 4
3 4
根据上图我们可以看出来, 他们是属于一个边双连通的分支,但是呢 low值 却是不一样的。
这里我们求边双连通分支是和求强联通分支是一样的,但是还有一点区别,其实我们没有必要再标记这个点是否在栈中。
因为我们的边是双向的, 单向的无法确定 u->v v一定能到 u ?
标价重边:
在这里使用了一个标志变量 K, 假如这个点到父亲的路有两条, 那么我 第一条可以不走,但是第二条必须要走,因为是重边,这样我的儿子节点也就可以更新 low 了。
#include <iostream> #include <cstdlib> #include <cstdio> #include <algorithm> #include <vector> #include <queue> #include <cmath> #include <stack> #include <cstring> usingnamespace std; #define INF 0xfffffff #define maxn 10025 #define min(a,b) (a<b?a:b) int m, n, Time, cnt, top; int dfn[maxn], block[maxn], low[maxn], Father[maxn], Stack[maxn]; vector<int> G[maxn]; void init() { memset(dfn, 0, sizeof(dfn)); memset(low, 0, sizeof(low)); memset(block, 0, sizeof(block)); memset(Father, 0, sizeof(Father)); top = Time = cnt = 0; for(int i=0; i<=n; i++) G[i].clear(); } void Tarjan(int u,int fa) { dfn[u] = low[u] = ++Time; Father[u] = fa; Stack[top++] = u; int len = G[u].size(), v, k = 0; for(int i=0; i<len; i++) { v = G[u][i]; if(v == fa && !k) { k ++; continue; } if(!low[v]) { Tarjan(v, u); low[u] = min(low[u], low[v]); } else low[u] = min(low[u], dfn[v]); } if(dfn[u] == low[u]) { do { v = Stack[--top]; block[v] = cnt; }while(u != v); cnt ++; } } void solve() { int i, degree[maxn] = {0}, ans = 0; for(i=1; i<=n; i++) { if( !low[i] ) Tarjan(i, i); } for(i=1; i<=n; i++) { int v = Father[i]; if(block[i] != block[v]) { degree[block[i] ] ++; degree[block[v] ] ++; } } for(i=0; i<cnt; i++) { if(degree[i] == 1) ans ++; } printf("%d\n", (ans+1)/2 ); } int main() { while(scanf("%d %d",&n, &m) != EOF) { init(); while(m --) { int a, b; scanf("%d %d",&a, &b); G[a].push_back(b); G[b].push_back(a); } solve(); } return0; }