Tarjan求无向图割点、桥详解
tarjan算法--求无向图的割点和桥
一.基本概念
1.桥：是存在于无向图中的这样的一条边，如果去掉这一条边，那么整张无向图会分为两部分，这样的一条边称为桥无向连通图中，如果删除某边后，图变成不连通，则称该边为桥。
2.割点：无向连通图中，如果删除某点后，图变成不连通，则称该点为割点。
二：tarjan算法在求桥和割点中的应用
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。
保证v向上最多翻到u才可以
2.桥：若是一条无向边（u，v）是桥，
1）当且仅当无向边（u，v）是树枝边的时候，需要满足dfn(u)<low(v)，也就是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，因为他们之间有一部分无环，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，能然是连通的。
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
三：求桥和割点的模板：
#include<iostream> using namespace std; #include<cstdio> #include<cstring> #include<vector> #define N 201 vector<int>G[N]; int n,m,low[N],dfn[N]; bool is_cut[N]; int father[N]; int tim=0; void input() { scanf("%d%d",&n,&m); int a,b; for(int i=1;i<=m;++i) { scanf("%d%d",&a,&b); G[a].push_back(b);/*邻接表储存无向边*/ G[b].push_back(a); } } void Tarjan(int i,int Father) { father[i]=Father;/*记录每一个点的父亲*/ dfn[i]=low[i]=tim++; for(int j=0;j<G[i].size();++j) { int k=G[i][j]; if(dfn[k]==-1) { Tarjan(k,i); low[i]=min(low[i],low[k]); } else if(Father!=k)/*假如k是i的父亲的话，那么这就是无向边中的重边，有重边那么一定不是桥*/ low[i]=min(low[i],dfn[k]);//dfn[k]可能！=low[k]，所以不能用low[k]代替dfn[k],否则会上翻过头了。 } } void count() { int rootson=0; Tarjan(1,0); for(int i=2;i<=n;++i) { int v=father[i]; if(v==1) rootson++;/*统计根节点子树的个数，根节点的子树个数>=2,就是割点*/ else{ if(low[i]>=dfn[v])/*割点的条件*/ is_cut[v]=true; } } if(rootson>1) is_cut[1]=true; for(int i=1;i<=n;++i) if(is_cut[i]) printf("%d\n",i); for(int i=1;i<=n;++i) { int v=father[i]; if(v>0&&low[i]>dfn[v])/*桥的条件*/ printf("%d,%d\n",v,i); } } int main() { input(); memset(dfn,-1,sizeof(dfn)); memset(father,0,sizeof(father)); memset(low,-1,sizeof(low)); memset(is_cut,false,sizeof(is_cut)); count(); return 0; }
