算法笔记--无向图的桥、割点、边双连通分量和点双连通分量
概念:
桥:无向图中删去一条边使得图不再联通,则这条边称为桥
割点:无向图中删去一个点使得图不再联通,则这个点称为割点
算法:
运用到tarjan算法
关于tarjan算法: https://www.bilibili.com/video/av7330663/
求桥: 对于一条边 u -> v, 如果它是树边且low[v] > dfn[u], 则这条边为桥, 因为删去了这条边, v无法到达u以及u以上的点
求割点:对于一个点u, 如果它是根节点,且子树个数大于等于2, 则u是割点, 因为删去这个点后它的子树之间不能互相到达
如果它不是根节点, 假设它有一个儿子为v, 如果low[v] >= dfn[u], 则u是割点, 因为删去u后v无法到达u以上的点
模板:
const int N = 1e5 + 5; vector<pair<int, int>> g[N]; int low[N], dfn[N], tot = 0; pair<int, int> fa[N]; bool is_cut[N], is_bridge[N]; void tarjan(int u, pair<int, int> o) {fa[u] = o;dfn[u] = low[u] = ++tot;for (pair<int, int> p : g[u]) {int v = p.fi;if(!dfn[v]) {tarjan(v, {u, p.se});low[u] = min(low[u], low[v]);}else if(v != o.fi) low[u] = min(low[u], dfn[v]);} } void solve(int n) {tarjan(1, {1, 1});//求割点int son = 0;for (int v = 2; v <= n; v++) {if(fa[v].fi == 1) son++;else {int u = fa[v].fi;if(low[v] >= dfn[u]) is_cut[u] = true;}}if(son >= 2) is_cut[1] = true;//求桥for (int v = 2; v <= n; v++) {int u = fa[v].fi;if(low[v] > dfn[u]) is_bridge[fa[v].se] = true;} }
概念:
边双连通分量:不存在桥的无向图为边双连通图, 极大边双连通图为边双连通分量
思路:边双联通分量与强联通分量类似,一个无向图, 一个有向图
模板:
const int N = 1e5 + 5; vector<int> g[N]; vector<int> bcc[N]; bool vis[N]; int low[N], dfn[N], stk[N], tot = 0, top = 0, cnt = 0; void tarjan(int u, int fa) {low[u] = dfn[u] = ++tot;stk[++top] = u;vis[u] = true;for (int v : g[u]) {if(v == fa) continue;if(!dfn[v]) {tarjan(v, u);low[u] = min(low[u], low[v]);}else if(vis[v]) low[u] = min(low[u], dfn[v]);}if(low[u] == dfn[u]) {++cnt;while(stk[top] != u) vis[stk[top]] = false, bcc[cnt].pb(stk[top--]);vis[stk[top]] = false, bcc[cnt].pb(stk[top--]);} }
点双连通分量:不存在割点的无向图为点双连通图, 极大点双连通图为点双连通分量
模板:
const int N = 1e5 + 5; vector<int> g[N]; vector<pair<int,int>> bcc[N]; int low[N], dfn[N], tot = 0, top = 0, cnt = 0; pair<int,int> stk[N]; void tarjan(int u, int fa) {low[u] = dfn[u] = ++tot;for (int v : g[u]) {pair<int,int> e = {u, v};if(!dfn[v]) {stk[++top] = e;tarjan(v, u);low[u] = min(low[u], low[v]);if(low[v] >= dfn[u]) {cnt++;while(stk[top] != e) {bcc[cnt].push_back(stk[top--]);}bcc[cnt].push_back(stk[top--]);}}else if(v != fa ) {if(dfn[v] < dfn[u]) stk[++top] = e, low[u] = min(low[u], dfn[v]);}} }
转载于:https://www.cnblogs.com/widsom/p/10009709.html
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