Tarjan(入度,强连通)

本文介绍了使用Tarjan算法解决图论中强连通分量问题的方法,并通过一个具体的实战案例进行了解析。文章首先概述了算法的基本思路,然后详细展示了如何通过C++代码实现该算法,最后对代码进行了逐行解释。

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今天是哈理工寒假算法训练营第四场,出了一些图论的基础题。题目呢,都大概能明白意思。但本人
实力有限,只能读懂(手动滑稽。
先上题吧:

题目读起来很简单。根据题意走,我们只需要判断能否连到每个强连通块。

这里给大家安利一个Tarjan算法讲解详细的博客: http://blog.youkuaiyun.com/qq_34374664/article/details/77488976
作为一个萌新也讲解不清楚(苦笑.png

下面来看看代码吧:

#include<cstdio>
#include<cstdlib>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int maxn=1010;
int Laxt[maxn],Next[maxn*250],To[maxn*250],cnt,n,m;
int dfn[maxn],low[maxn],times,scc_cnt,scc[maxn];
int instc[maxn],stc[maxn],top;
int ind[maxn],ans,p[maxn],ok[maxn];
void update()
{
    cnt=times=scc_cnt=top=ans=0;
    memset(Laxt,0,sizeof(Laxt));
    memset(dfn,0,sizeof(dfn));
    memset(scc,0,sizeof(scc));
    memset(instc,0,sizeof(instc));
    memset(stc,0,sizeof(stc));
    memset(ind,0,sizeof(ind));
    memset(p,0,sizeof(p));
    memset(ok,0,sizeof(ok));
}
void add(int u,int v)//链式向前星 构图
{
    Next[++cnt]=Laxt[u];
    Laxt[u]=cnt;
    To[cnt]=v;
}
void dfs(int u)//Tarjan算法核心代码 
{
    dfn[u]=low[u]=++times;
    stc[++top]=u;
    instc[u]=1;
    for(int i=Laxt[u]; i; i=Next[i])
    {
        int v=To[i];
        if(!dfn[v])
        {
            dfs(v);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
        }
        else if(instc[v])//有向图和无向图的区别
        {
            low[u]=min(low[u],dfn[v]);
        }
    }
    if(dfn[u]==low[u])
    {
        scc_cnt++;//找到一个强连通块就 记录下来
        while(true)
        {
            int x=stc[top--];
            scc[x]=scc_cnt;
            instc[x]=0;
            if(x==u) break;
        }
    }
}
void tarjan()
{
    for(int i=1; i<=n; i++)
        if(!dfn[i]) dfs(i);
    for(int i=1; i<=n; i++)
        for(int j=Laxt[i]; j; j=Next[j])
        {
            if(scc[i]!=scc[To[j]])//一条边上的两个点 不在一个联通块里
            {
                ind[scc[To[j]]]++;//入度 自增一次  就代表能够通知到这个强连通块
                //这里没必要重新构图 题目只需要求入度而已
            }
        }

    for(int i=1; i<=scc_cnt; i++)
    {
        if(ind[i]==0) ans++;//这里判断入度为0的强连通块  
    }
    if(ans>m)// 个数大于 能通知到的个数 直接退出且输出-1
    {
        printf("-1\n");
        return ;
    }
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        if(ind[scc[i]]==0&&p[i]==1) ok[scc[i]]=1;//这里我们判断如果这个点入度为0  p数组是前面记录了最开始通知到的M个人 
    }
    for(int i=1; i<=scc_cnt; i++)
        if(ind[i]==0&&!ok[i])//如果这个强连通块入度为0 并且也不是最开始通知到的联通块 那么这个强连通块就联系不到了
        {
            printf("-1\n");//直接退出
            return ;
        }
    printf("%d\n",ans);//输出最少需要通知的人数
    return ;
}
int main()
{
    while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    {
        update();
        int x,y;
        for(int i=1; i<=m; i++) scanf("%d",&x),p[x]=1;//输入能通知的人 并且p数组相对应的记录下来
        for(int i=1; i<=n; i++)
        {
            scanf("%d",&y);
            for(int j=1; j<=y; j++)
            {
                scanf("%d",&x);
                add(i,x);//构图
            }
        }
        tarjan();
    }
    return 0;
}

成功的路上没有捷径,坚持下来梦想也不是空想
加油!


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