hdu 3749 点双连通分量

本文介绍了一种求解所有点双连通分量的算法实现。通过使用DFS(深度优先搜索)和Tarjan算法来识别图中的点双连通分量,并详细展示了如何维护子树信息以正确识别割点及其对应的点双连通分量。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

留个模板(求所有点双)
求所有点双时开个栈维护。注意求点双时记录一下每个子树开始的位置,如果这个点是对于这个子树的割点,那么点双是这个子树在栈中剩下的点+这个点本身。

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define N 5100
#define M 21000
int n,m,Q,tot,cnt,tim,Case,top,scc;
int head[N],nex[M],to[M],st[N],tmp[N],num[N];
int deep[N],dfn[N],low[N],fa[N],bel[N];
vector<int>vec[N];
void init()
{
    tot=0;cnt=0;tim=0;top=0;scc=0;
    memset(head,0,sizeof(head));
    memset(dfn,0,sizeof(dfn));
    memset(low,0,sizeof(low));
    memset(bel,0,sizeof(bel));
    for(int i=1;i<=n;i++)vec[i].clear();
}
void add(int x,int y)
{
    tot++;
    nex[tot]=head[x];head[x]=tot;
    to[tot]=y;  
}
void tarjan(int x,int y)
{
    deep[x]=deep[y]+1;fa[x]=y;
    dfn[x]=low[x]=++cnt;
    bel[x]=tim;st[++top]=x;
    for(int i=head[x];i;i=nex[i])
        if(to[i]!=y)
        {
            if(!dfn[to[i]])
            {
                int pre=top;
                tarjan(to[i],x);low[x]=min(low[x],low[to[i]]);
                if(low[to[i]]>=dfn[x])
                {
                    scc++;int t=0;
                    while(top!=pre)
                        tmp[++t]=st[top--];
                    tmp[++t]=x;num[scc]=t;
                    for(int j=1;j<=t;j++)
                        vec[tmp[j]].push_back(scc);
                }
            }
            else low[x]=min(low[x],dfn[to[i]]);
        }
}
int main()
{
    //freopen("tt.in","r",stdin);
    while(scanf("%d%d%d",&n,&m,&Q)&&n)
    {
        init();
        printf("Case %d:\n",++Case);
        for(int i=1,x,y;i<=m;i++)
        {
            scanf("%d%d",&x,&y);x++;y++;
            add(x,y);add(y,x);
        }
        for(int i=1;i<=n;i++)
            if(!dfn[i])tim++,tarjan(i,0);
        for(int i=1;i<=n;i++)
            sort(vec[i].begin(),vec[i].end());
        for(int x,y;Q--;)
        {
            scanf("%d%d",&x,&y);x++;y++;
            if(bel[x]!=bel[y]){puts("zero");continue;}
            int sz1=vec[x].size(),sz2=vec[y].size(),ans=0;
            for(int i=0,j=0;i<sz1;i++)
            {
                while(j<sz2&&vec[y][j]<vec[x][i])j++;
                if(j<sz2&&vec[y][j]==vec[x][i])ans=vec[x][i];
            }
            if(!ans)puts("one");
            else if(num[ans]==2)puts("one");
            else puts("two or more");
        }
    }
    return 0;
}
### 使用Tarjan算法计算强连通分量数量 #### 算法原理 Tarjan算法通过深度优先搜索(DFS)遍历有向图中的节,记录访问顺序和低链值(low-link value),从而识别出所有的强连通分量。当发现一个节的访问序号等于其最低可达节编号时,表明找到了一个新的强连通分量。 #### 时间复杂度分析 该方法的时间效率取决于存储结构的选择。对于采用邻接表表示的稀疏图而言,整体性能更优,能够在线性时间内完成操作,即O(n+m)[^4];而针对稠密图则可能退化至平方级别(O(n²))。 #### Python代码实现 下面给出一段Python程序用于演示如何基于NetworkX库构建并处理带权无环图(DAG),进而求解其中存在的全部SCC及其总数: ```python import networkx as nx def tarjan_scc(graph): index_counter = [0] stack = [] lowlinks = {} index = {} result = [] def strongconnect(node): # Set the depth index for this node to be the next available incrementing counter. index[node] = index_counter[0] lowlinks[node] = index_counter[0] index_counter[0] += 1 stack.append(node) try: successors = graph.successors(node) except AttributeError: successors = graph.neighbors(node) for successor in successors: if successor not in lowlinks: strongconnect(successor) lowlinks[node] = min(lowlinks[node], lowlinks[successor]) elif successor in stack: lowlinks[node] = min(lowlinks[node], index[successor]) if lowlinks[node] == index[node]: scc = set() while True: current_node = stack.pop() scc.add(current_node) if current_node == node: break result.append(scc) for node in graph.nodes(): if node not in lowlinks: strongconnect(node) return result if __name__ == "__main__": G = nx.DiGraph() # Create a directed graph object using NetworkX library edges_list = [(1, 2),(2, 3),(3, 1)] # Define edge list according to sample input data from hdu1269 problem statement[^5] G.add_edges_from(edges_list) components = tarjan_scc(G) print(f"Number of Strongly Connected Components found: {len(components)}") ``` 此段脚本定义了一个名为`tarjan_scc()`的功能函数接收网络对象作为参数,并返回由集合组成的列表形式的结果集,每个子集中包含了构成单个SCC的所有顶。最后部分展示了创建测试用DAG实例的过程以及调用上述功能获取最终答案的方式。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值