學習筆記 Tarjan演算法求強連通分量

2022-05-31 09:00:15 字數 2730 閱讀 3852

今天,我們要**的就是——tarjan演算法。

tarjan演算法的主要作用便是求一張無向圖中的強連通分量,並且用它縮點,把原本乙個雜亂無章的有向圖轉化為一張dag(有向無環圖),以便解決之後的問題。

首先,我們在原圖上跑一遍dfs,然後會發現三種邊:

1、正常邊:嗯,顧名思義就是連線祖先和兒子節點的邊。

2、橫叉邊:連線到了已經彈出的節點的邊(也能叫它小三邊)。

3、返祖邊:從兒子節點連到祖先的邊。

那麼通過進一步的觀察我們可以發現:返祖邊可能產生強連通分量,而橫叉邊不能。(如下圖所示)

dfs遍歷之後即為:

這時,我們發現上圖出現了一種「大圈包小圈」的情況(和)那麼我們應該如何處理才能做到當出現上圖情況時只計算最大的那個強連通分量呢?

我們可以開兩個陣列:

dfn[i]:記錄當遍歷到節點i時是第幾次dfs。

low[i]:記錄以i為根的子樹中能夠連線到當前棧中最小的dfn值(也就是最上面的節點)。

然後每次取最小的low[i]就可以了。

emmmmmmmmmmm,那就上**吧。(pascal黨的福利哦)

var

vis:

array[1..100000]of

boolean;

stack,dfn,low,head,next,vet,blong,belong:

array[1..100000]of

longint;

tot,time,top,x,y,i,n,m,point:longint;

function

min(a,b:longint):longint;

begin

if athen exit(a) else

exit(b);

end;

procedure

add(x,y:longint);

begin

inc(tot);

next[tot]:=head[x];

vet[tot]:=y;

head[x]:=tot;

end;

procedure

tarjan(u:longint);

vari,v:longint;

begin

inc(time);

dfn[u]:=time; low[u]:=time;

inc(top);

stack[top]:=u; vis[u]:=true;

i:=head[u];

while i<>0

dobegin

v:=vet[i];

if vis[v] then low[u]:=min(dfn[v],low[u])

else

if dfn[v]=0

then

begin

tarjan(v);

low[u]:=min(low[v],low[u]);

end;

i:=next[i];

end;

if dfn[u]=low[u] then

begin

inc(point); belong[u]:=point;

while stack[top]<>u do

begin

belong[stack[top]]:=point;

vis[stack[top]]:=false;

dec(top);

end;

vis[u]:=false; dec(top)

end;end

;procedure

shrink_point;

varu,i,v:longint;

begin

for u:=1

to n do

begin

i:=head[u];

while i<>0

dobegin

v:=vet[i];

if belong[i]<>belong[v] then

add(belong[u],belong[v]);

i:=next[i];

end;

end;end

;begin

read(n,m);

point:=n;

for i:=1

to m do

begin

read(x,y);

add(x,y);

end;

for i:=1

to n do

if dfn[i]=0

then

tarjan(i);

shrink_point;

end.

《學習筆記》 tarjan 求強連通分量

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