【模板】Tarjan(割点&割边)

本文深入探讨了图论中的深度优先搜索(DFS)算法,通过具体的代码实现,详细讲解了如何使用DFS来查找图中的关键节点。文章首先介绍了DFS的基本原理,然后展示了如何利用DFS算法来识别图中的割点,即一旦移除这些点会使得图不再连通的节点。通过实例分析和代码解释,读者可以了解到DFS算法的具体应用和实现细节。

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题目

#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<vector>
using namespace std;
struct mzls
{
	int to,nt;
}a[200005];
int n,m,ncnt,cnt;
int low[20005],dfn[20005],fa[20005],head[20005];
bool f1[20005];
inline void add(int x,int y)
{
	a[cnt].to=y,a[cnt].nt=head[x],head[x]=cnt++;
	a[cnt].to=x,a[cnt].nt=head[y],head[y]=cnt++;
}
inline void dfs(int x)
{
    low[x]=dfn[x]=++ncnt;
    int num=0;
    for(int i=head[x];i!=-1;i=a[i].nt)
    {
        int v=a[i].to;
        if(!dfn[v])
        {
            num++;
            fa[v]=x;
            dfs(v);
            low[x]=min(low[x],low[v]);
            if(!fa[x]&&num>1)
                f1[x]=1;
            if(fa[x]&&low[v]>=dfn[x])
                f1[x]=1;
			//if(low[v]>dfn[x])
        }
        else if(fa[x]!=v)//
            low[x]=min(low[x],dfn[v]);
    }
}
int main()
{
	memset(head,-1,sizeof(head));
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=m;i++)
    {
        int x,y;
        scanf("%d%d",&x,&y);
        add(x,y);
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(!dfn[i])
            dfs(i);
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(f1[i])
            ans++;
    printf("%d\n",ans);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        if(f1[i])
            printf("%d ",i);
}

 

### 关于顶)问题的解决方案 在图论中,是指如果删除该节及其相连的所有会使图分裂成两个或更多互不连接的部分。识别这些关键节对于网络可靠性分析至关重要。 #### Tarjan算法用于寻找 Tarjan算法是一种基于深度优先搜索(DFS)的方法,能够高效地找出所有的和桥[^4]。以下是具体实现: ```cpp #include &lt;vector&gt; using namespace std; const int MAXN = 1e5 + 7; int dfn[MAXN], low[MAXN]; bool cut_vertex[MAXN]; // 记录是否为 vector&lt;int&gt; adj[MAXN]; void tarjan(int u, int parent, vector&lt;bool&gt;&amp; visited, int&amp; timestamp){ visited[u] = true; dfn[u] = low[u] = ++timestamp; int children = 0; for(auto v : adj[u]){ if(!visited[v]){ children++; tarjan(v, u, visited, timestamp); low[u] = min(low[u], low[v]); // 判断条件:根结至少有两个子节 或 非根结满足low[v]&gt;=dfn[u] if(parent != -1 &amp;&amp; low[v] &gt;= dfn[u]) cut_vertex[u] = true; if(parent == -1 &amp;&amp; children &gt; 1) cut_vertex[u] = true; } else if(v != parent){ // 反向 low[u] = min(low[u], dfn[v]); } } } ``` 此代码片段展示了如何使用Tarjan算法来检测给定无向图中的所有。`cut_vertex[]`数组用来标记哪些顶;而`adj[][]`则存储邻接表形式表示的输入图。 为了初始化上述过程,还需要设置一些辅助变量,并调用函数遍历整个图: ```cpp // 初始化全局变量 memset(dfn, 0, sizeof(dfn)); memset(cut_vertex, false, sizeof(cut_vertex)); for(int i=1;i&lt;=nodes;++i){ if(!dfn[i]){ int time_stamp = 0; vector&lt;bool&gt; vis(nodes+1,false); tarjan(i,-1,vis,time_stamp); } } ``` 这段程序会依次访问每一个未被探索过的节作为起执行一次完整的tarjan搜索流程,从而确保覆盖到整张图上的全部可能存在的情况。
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