等价性证明,白书P322LA4287(有向图强连通tarjan算法)
来源:互联网 发布:河北省网络志愿者联盟 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 00:26
对于一个不在环内的无向图的边,其上每一个节点都是一个单独的强连通分支
有了这一点,tarjan求连通分支算法就很好理解了。
关于本题的解题思想比较精巧,尤其是最后连通分量的收缩处理。
//当一个有向图边数最少强连通时,是一个单项环,所有节点的入度出度都为1//所以刘的做法是先把所有边都加上,然后根据已有的边往下拆,最后剩下的就是需要填充的。//要注意是入度和出度的最大值,原因白书P322自己讨论过
// LA4287 Proving Equivalences:使用Tarjan算法计算SCC// Rujia Liu#include<cstdio>#include<algorithm>#include<vector>#include<cstring>#include<stack>using namespace std;const int maxn = 20000 + 10;vector<int> G[maxn];int pre[maxn], lowlink[maxn], sccno[maxn], dfs_clock, scc_cnt;stack<int> S;void dfs(int u) { pre[u] = lowlink[u] = ++dfs_clock; S.push(u); for(int i = 0; i < G[u].size(); i++) { int v = G[u][i]; if(!pre[v]) { dfs(v); lowlink[u] = min(lowlink[u], lowlink[v]); } else if(!sccno[v]) { lowlink[u] = min(lowlink[u], pre[v]); } } if(lowlink[u] == pre[u]) { scc_cnt++; for(;;) { int x = S.top(); S.pop(); sccno[x] = scc_cnt; if(x == u) break; } }}void find_scc(int n) { dfs_clock = scc_cnt = 0; memset(sccno, 0, sizeof(sccno)); memset(pre, 0, sizeof(pre)); for(int i = 0; i < n; i++) if(!pre[i]) dfs(i);}int in0[maxn], out0[maxn];int main() { int T, n, m; scanf("%d", &T); while(T--) { scanf("%d%d", &n, &m); for(int i = 0; i < n; i++) G[i].clear(); for(int i = 0; i < m; i++) { int u, v; scanf("%d%d", &u, &v); u--; v--; G[u].push_back(v); } find_scc(n);//当一个有向图边数最少强连通时,是一个单项环,所有节点的入度出度都为1//所以刘的做法是先把所有边都加上,然后根据已有的边往下拆,最后剩下的就是需要填充的。//要注意是入度和出度的最大值,原因白书P322自己讨论过 for(int i = 1; i <= scc_cnt; i++) in0[i] = out0[i] = 1; for(int u = 0; u < n; u++) for(int i = 0; i < G[u].size(); i++) { int v = G[u][i]; if(sccno[u] != sccno[v]) in0[sccno[v]] = out0[sccno[u]] = 0; } int a = 0, b = 0; for(int i = 1; i <= scc_cnt; i++) { if(in0[i]) a++; if(out0[i]) b++; } int ans = max(a, b); if(scc_cnt == 1) ans = 0; printf("%d\n", ans); } return 0;}
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