链接:http://poj.org/problem?id=1523
题意:N台电脑,如果某台坏掉了,其他电脑就会分成几个不相连接的部分。找出这些电脑,并且算出其坏了其他电脑会分成几个部分。
思路:Tarjan算法求割点。模板来源自刘汝佳白书。
相关资料:(以下转载,源头不可考)
无向连通图的割点与割边:
最简单的方法:要判断一个点是否为割点,先把这个点和所有和它连接的边从图中去掉,再遍历下剩余的图,看看是否为连通的即可。这只在单独判断某一点(边)时才会选用。
时间复杂度O(n2)。
割点将一个图分成了两部分,设从任一部分的任一点出发对图进行DFS遍历,当遍历递归到割点后,就进入了图的第二部分。又因为每个点只能visit一次,所以第二部分的点不论怎样遍历再也回不到第一部分了。当所有点(第二部分中)都被访问完后,才回溯到割点,再继续向上回溯。
在DFS的过程中,记录每个点u在DFS树中的标号n1(放在dep[u]中),以及该点所能到达的最小顺序号n2(存在low[u]中)。注意:这个n2在求取时,是递归进行的,从u的子孙们的low值n2与u的祖先们的dep值n1(此时u祖先的low值还未求出,dep相当于它的low值)中挑出最小的。这就给了u的儿子们low值比u还小的机会。然而,如果u是割点,那么u孩子们的low值就决然 >= u 了。这也就成了判断u是割点的方法。
至于割边,可以再判断u是否为割点的同时,顺便判断<u,u儿子i>是否为割边。只要满足low[i]>u就行了。
另外,对于dfs起点就是一个割点的情况:如果不是割点,那它必然只有一个儿子(其他连接都被dfs回溯掉了)。它必须是割点,才能保证它的几个儿子不被dfs回溯掉。
注意:想要记录割点u切去后增加的连通分量数目。不能简单的记录u的孩子数,而必须在判断u为割点成立的地方进行统计。即有多少个证明了u是割点的孩子,它们就是u在切除后生成的新连通分量。割点u的某些孩子不一定能证明u是割点,因为它可能与比u小的某个点相连,从而使自己的low值比u还小,这与具体的dfs树有关,即遍历的顺序有关。 可见末尾的一组数据,对同一个图的描述,由于建树的方式不同,导致3的儿子4,不能证明3是割点。从而使3的孩子数(3) != 3造就的连通分量数2(删除3后,两棵子树成为连通分量)。
针对这点再强调一点:对根节点删掉自己后,就只剩新生的联通分量了。不同于枝节点,还有旧的连通分量在。
汇总如下:
如果根结点有大于1个的儿子,那么根结点是割点。
如果对于点u的某个儿子v,有low[v] >= dep[u],那么u就是一个割点。
如果对于点u的某个儿子v,有low[v] > dep[u],那么(u,v)是一条割边。
(转载结束)
代码:
#include <iostream> #include <cstdio> #include <cstring> #include <cctype> #include <cstdlib> #include <cmath> #include <map> #include <set> #include <queue> #include <stack> #include <vector> #include <ctype.h> #include <algorithm> #include <string> #define PI acos(-1.0) #define maxn 1005 #define INF 1<<25 #define MAX 0x7fffffff #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a)) #define f(i,a,b) for(i=a;i<b;i++) typedef long long ll; using namespace std; struct Edge { int v; int next; } edge[maxn]; int head[maxn],pre[maxn],iscut[maxn],low[maxn]; int top=0,dfs_clock=0,a,b,T,ans,i,ii=0; bool jud; int add_edge(int u,int v) { edge[top].v=v; edge[top].next=head[u]; head[u]=top++; edge[top].v=u; edge[top].next=head[v]; head[v]=top++; } int dfs(int u,int fa) { int lowu=pre[u]=++dfs_clock; int child=0; for(int i=head[u]; i!=-1; i=edge[i].next) { int v=edge[i].v; if(!pre[v]) { child++; int lowv=dfs(v,u); lowu=min(lowu,lowv); if(lowv>=pre[u]) iscut[u]++; } else if(pre[v]<pre[u]&&v!=fa) { lowu=min(lowu,pre[v]); } } if(fa<1&&child==1) iscut[u]=0; low[u]=lowu; return lowu; } int init() { mem(iscut,0); mem(pre,0); mem(head,-1); mem(edge,0); mem(low,0); top=0; dfs_clock=0; T=0; ans=0; jud=0; } int main() { while(scanf("%d",&a)) { if(!a) break; ii++; init(); scanf("%d",&b); add_edge(a,b); if(a>T) T=a; if(b>T) T=b; while(scanf("%d",&a)) { if(!a) break; scanf("%d",&b); add_edge(a,b); if(a>T) T=a; if(b>T) T=b; } dfs(1,0); printf("Network #%d\n",ii); f(i,1,T) { if(i==1) { if(iscut[i]>1) { printf(" SPF node %d leaves %d subnets\n",i,iscut[i]); jud=1; } } else if(iscut[i]) { jud=1; printf(" SPF node %d leaves %d subnets\n",i,iscut[i]+1); } } if(!jud) puts(" No SPF nodes"); puts(""); } }
原文:http://blog.csdn.net/ooooooooe/article/details/19845361