POJ 1523 SPF Tarjan求割点

2014-11-24 09:39:04 · 作者: · 浏览: 0

链接:http://poj.org/problem id=1523

题意:N台电脑,如果某台坏掉了,其他电脑就会分成几个不相连接的部分。找出这些电脑,并且算出其坏了其他电脑会分成几个部分。

思路:Tarjan算法求割点。模板来源自刘汝佳白书。

相关资料:(以下转载,源头不可考)

无向连通图的割点与割边:


最简单的方法:要判断一个点是否为割点,先把这个点和所有和它连接的边从图中去掉,再遍历下剩余的图,看看是否为连通的即可。这只在单独判断某一点(边)时才会选用。

时间复杂度O(n2)。

割点将一个图分成了两部分,设从任一部分的任一点出发对图进行DFS遍历,当遍历递归到割点后,就进入了图的第二部分。又因为每个点只能visit一次,所以第二部分的点不论怎样遍历再也回不到第一部分了。当所有点(第二部分中)都被访问完后,才回溯到割点,再继续向上回溯。

在DFS的过程中,记录每个点u在DFS树中的标号n1(放在dep[u]中),以及该点所能到达的最小顺序号n2(存在low[u]中)。注意:这个n2在求取时,是递归进行的,从u的子孙们的low值n2与u的祖先们的dep值n1(此时u祖先的low值还未求出,dep相当于它的low值)中挑出最小的。这就给了u的儿子们low值比u还小的机会。然而,如果u是割点,那么u孩子们的low值就决然 >= u 了。这也就成了判断u是割点的方法。

至于割边,可以再判断u是否为割点的同时,顺便判断 是否为割边。只要满足low[i]>u就行了。

另外,对于dfs起点就是一个割点的情况:如果不是割点,那它必然只有一个儿子(其他连接都被dfs回溯掉了)。它必须是割点,才能保证它的几个儿子不被dfs回溯掉。

注意:想要记录割点u切去后增加的连通分量数目。不能简单的记录u的孩子数,而必须在判断u为割点成立的地方进行统计。即有多少个证明了u是割点的孩子,它们就是u在切除后生成的新连通分量。割点u的某些孩子不一定能证明u是割点,因为它可能与比u小的某个点相连,从而使自己的low值比u还小,这与具体的dfs树有关,即遍历的顺序有关。 可见末尾的一组数据,对同一个图的描述,由于建树的方式不同,导致3的儿子4,不能证明3是割点。从而使3的孩子数(3) != 3造就的连通分量数2(删除3后,两棵子树成为连通分量)。

针对这点再强调一点:对根节点删掉自己后,就只剩新生的联通分量了。不同于枝节点,还有旧的连通分量在。

汇总如下:
如果根结点有大于1个的儿子,那么根结点是割点。
如果对于点u的某个儿子v,有low[v] >= dep[u],那么u就是一个割点。
如果对于点u的某个儿子v,有low[v] > dep[u],那么(u,v)是一条割边。

(转载结束)

代码:

#include 
  
   
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                #include 
               
                 #define PI acos(-1.0) #define maxn 1005 #define INF 1<<25 #define MAX 0x7fffffff #define mem(a,b) memset(a,b,sizeof(a)) #define f(i,a,b) for(i=a;i
                
                 =pre[u]) iscut[u]++; } else if(pre[v]
                 
                  T) T=a; if(b>T) T=b; while(scanf("%d",&a)) { if(!a) break; scanf("%d",&b); add_edge(a,b); if(a>T) T=a; if(b>T) T=b; } dfs(1,0); printf("Network #%d\n",ii); f(i,1,T) { if(i==1) { if(iscut[i]>1) { printf(" SPF node %d leaves %d subnets\n",i,iscut[i]); jud=1; } } else if(iscut[i]) { jud=1; printf(" SPF node %d leaves %d subnets\n",i,iscut[i]+1); } } if(!jud) puts(" No SPF nodes"); puts(""); } }