Tarjan 求强连通分量

 

    首先介绍一下什么是(有向图)强连通分量——                              

    在有向图G中,如果两个顶点间至少存在一条路径,称两个顶点强连通。如果有向图G的每两个顶点都强连通,则称G是一个强连通图。非强连通图有向图的极大强连通子图,成为强连通分量。

下图中,子图{1,2,3,4}为一个强连通分量,因为顶点1,2,3,4两两可达,{5},{6}也分别是两个强连通分量。

                                                                

 

    tarjan算法是利用dfs依次遍历相连的点,每到达一个点,就记录下到达该点的次序(即程序中的dfn数组),与一个待更新的最早次序,每个点的最早次序是指与其同处一个环的点的最小次序(例如:依次到达点2、4、6、7、3,其到达次序分别为1、2、3、4、5,若此五点在一个环中,则其最小次序均为1。这个在程序中用low数组维护),之后将这个点压入一个栈(在后来同处一个环的会一起弹出)。

显然同处一个环的除第一个被遍历的点的low是小于dfn的,所以说当将遇到dfn与low相等的点就将与它上面的点(还记得那个存在感极低的栈吗?)一起弹出,弹出的一系列的点就在一个环里。如果一个点不与其他点构成环,显然会只弹出这一单点。

更新low时注意要分类讨论一下,其他就没什么了。

    下面是个输出同处一个环的点的程序。

 1 #include<bits/stdc++.h>
 2 using namespace std;
 3 const int maxn=5005;
 4 int N,M;
 5 int stac[maxn],top=0;//Tarjan算法中的栈
 6 bool instac[maxn];//检查是否在栈中
 7 int dfn[maxn];//深度优先搜索访问次序
 8 int low[maxn];//能追溯到的最早的次序
 9 int tot=0;//有向图强连通分量个数
10 int index=0;//索引号
11 vector<int>to[maxn];
12 vector<int> kin[maxn];//获得强连通分量结果
13 int inkin[maxn];//记录每个点在第几号强连通分量里
14 
15 inline void tarjan(int x){
16     dfn[x]=low[x]=index++;
17     stac[++top]=x;
18     instac[x]=true;
19     for(int i=0;i<to[x].size();i++){
20         int y=to[x][i];
21         if(dfn[y]==-1){
22             tarjan(y);
23             low[x]=min(low[x],low[y]);
24         }
25         else if(instac[y]!=0){
26             low[x]=min(low[x],dfn[y]);
27         }
28     }
29     if(dfn[x]==low[x]){
30         tot++;
31         int y;
32         do{
33             y=stac[top--];
34             instac[y]=false;
35             kin[tot].push_back(y);
36             inkin[y]=tot;
37         }while(y!=x);
38     }
39 }
40 int main(){
41     scanf("%d%d",&N,&M);
42     for(int i=1;i<=M;i++){
43         int u,v;
44         scanf("%d%d",&u,&v);
45         to[u].push_back(v);
46     }
47     memset(dfn,-1,sizeof(dfn));
48     for(int i=1;i<=N;i++){
49         if(dfn[i]==-1) tarjan(i);   
50     }
51     for(int i=1;i<=N;i++){//输出分组 
52         cout<<inkin[i]<<endl;
53     }
54     return 0;
55 }

 

posted @ 2015-10-05 19:59  CXCXCXC  阅读(331)  评论(0编辑  收藏  举报