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Tarjan

时间:2022-09-25 22:02:50浏览次数:65  
标签:Tarjan int dfn low ans for1 节点

P3387 【模板】缩点(强连通分量+拓扑+dp)

#include<iostream>
#include<queue>
#include<cmath>
#define for1(i,a,b) for(int i = a;i<=b;i++)
#define mp(a,b) make_pair(a,b)
using namespace std;
struct node{
    int from;
    int to;
    int nex;
}a[500005],b[500005];
queue <int > dl;
int hd[500005],hd2[500005],cnt,cnt2,w[500005];
//a为原图,b为缩点后的图
int n,m,u,v,in[500005],dfn[500005],low[5000005],jl[500005],t,zhan[500005],top,ans[5000005];
//in记录b图的入度,dfn时间戳,low遇到的最小的时间戳,jl记录节点i属于哪一个强连通分量,t为时间,zhan为记录在同一个强连通分量中的节点
bool vis[500005];

void ru(int x,int y)
{
    a[++cnt].from=x;
    a[cnt].to=y;
    a[cnt].nex=hd[x];
    hd[x]=cnt;
}

void ru2(int x,int y)
{
    b[++cnt2].from=x;
    b[cnt2].to=y;
    b[cnt2].nex=hd2[x];
    hd2[x]=cnt2;
    in[y]++;
}

void tarjan(int x)
{
    dfn[x]=++t;
    low[x]=t;
    zhan[++top]=x;
    vis[x]=1;
    for(int i=hd[x];i;i=a[i].nex)
    {
        int y=a[i].to;
        if(!dfn[y])
        {
            tarjan(y);
            low[x]=min(low[x],low[y]);
        }
        if(vis[y]) low[x]=min(low[x],low[y]);
    }
    
    if(dfn[x]==low[x])//找到了这个强连通分量的所有点了
    {
        int y=1;
        while(y)
        {
            y=zhan[top--];
            jl[y]=x;
            vis[y]=0;
            if(x==y) break;
            w[x]+=w[y];
        }
    }
    return ;
}

 int tuopu()
{
     for1(i,1,n) if(in[i]==0&&jl[i]==i) dl.push(i),ans[i]=w[i];
     while(!dl.empty())
     {
         int ji=dl.front();
         dl.pop();
         for(int i=hd2[ji];i;i=b[i].nex)
         {
             int y=b[i].to;
             ans[y]=max(ans[y],ans[ji]+w[y]);
             in[y]--;
             if(in[y]==0) dl.push(y);
         }
     }
     int mx=-1;
     for1(i,1,n)
     mx=max(mx,ans[i]);
     return mx;
}
int main()
{
    int x,y;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for1(i,1,n)scanf("%d",&w[i]);
    for1(i,1,m)
        scanf("%d%d",&x,&y)
        ,ru(x,y);
    
    for1(i,1,n)
        if(dfn[i]==0)
            tarjan(i);
    for1(i,1,m)
    {
        u=jl[a[i].from],v=jl[a[i].to];
        if(u!=v)//如果不在同一强连通分量
            ru2(u,v);
    }
    cout<<tuopu();
    return 0;
}

P3388 【模板】割点(割顶)

#include<bits/stdc++.h>
#define for1(i,a,b) for(int i = a;i<=b;i++)
#define mp(a,b) make_pair(a,b)
using namespace std;
struct node{
    int from;
    int to;
    int nex;
}a[500005];
int hd[500005],cnt;
int n,m,cut[500005],dfn[500005],low[5000005],t,ans;
//dfn时间戳,low遇到的最小的时间戳,t为时间,cut[i]记录节点 i 是否为割点

void ru(int x,int y)
{
    a[++cnt].from=x;
    a[cnt].to=y;
    a[cnt].nex=hd[x];
    hd[x]=cnt;
}

void tarjan(int x,int fa)//fa为祖先
{
    dfn[x]=low[x]=++t;
    int kid=0;//以 fa 这个根节点的子树个数
    for(int i = hd[x];i;i=a[i].nex)
    {
        int v=a[i].to;
        if(!dfn[v])
        {
            tarjan(v,fa);
            low[x]=min(low[x],low[v]);
            if(low[v]>=dfn[x]&&x!=fa) //x并不是根节点同时 x 的祖先与 v只能通过 x 相连,所以x 可以是割点
                cut[x]=1;
            if(x==fa) kid++;//如果枚举的节点是根节点,子树个数++,因为这个节点还没有被访问过,所以如果想到达他就需要经过 fa 节点
        }
        low[x]=min(low[x],dfn[v]);//易错点,直接硬背(好像无向图都是要这样?)
    }
    if(kid>1&&x==fa) cut[x]=1;//如果根节点有两个以上的子树,那么他就应当是割点
}//判定一个点是否是根节点有两种情况,一种是发现low[son]>=dfn[fa]同时不是枚举的根节点
//另一种是根节点有了两个以上的子树
int main()
{
    int x,y;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for1(i,1,m)
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        ru(x,y);
        ru(y,x);
    }
    for1(i,1,n)
    if(!dfn[i]) tarjan(i,i);
    for1(i,1,n)
    ans+=cut[i];
    printf("%d\n",ans);
    for1(i,1,n)
    if(cut[i]) printf("%d ",i);
    return 0;
}

2341 [USACO03FALL / HAOI2006] 受欢迎的牛 G

#include<bits/stdc++.h>
#define for1(i,a,b) for(int i=a;i<=b;i++)
#define ll long long
const int maxn=500005;
using namespace std;
struct node{
    int from;
    int nex;
    int to;
}a[500005];
int hd2[maxn];
int zhan[maxn],top;
int hd[maxn],cnt,w[maxn],n,m,dfn[maxn],low[maxn],vis[maxn],ji,sd[maxn],ans;
int size[500005],jl,out[500005];
void ru(int x,int y)
{
    a[++cnt].to=y;
    a[cnt].from=x;
    a[cnt].nex=hd[x];
    hd[x]=cnt;
}
void tarjan(int x)
{
    dfn[x]=low[x]=++ji;
    zhan[++top]=x;vis[x]=1;
    for(int i=hd[x];i;i=a[i].nex)
    {
        int v=a[i].to;
        if(!dfn[v])
        {
            tarjan(v);
            low[x]=min(low[v],low[x]);
        }
        else if(vis[v]) low[x]=min(low[v],low[x]);
    }
    if(dfn[x]==low[x])
    {
        vis[x]=0;
        sd[x]=++jl;
        size[jl]=1;
    while (x!=zhan[top])
        {
        	size[jl]++;
            sd[zhan[top]]=jl;
            vis[zhan[top]]=0;
            top--;
        }
        top--;
    }
    return ;
}
int main()
{
    int x,y;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for1(i,1,m)
    {
        scanf("%d%d",&x,&y);
        ru(x,y);
    }
    for1(i,1,n)
        if(dfn[i]==0)
           tarjan(i);
    for1(i,1,m)
    {
        int u=sd[a[i].from],v=sd[a[i].to];
        if(u!=v)
            out[u]++;
    }
    int kg=0;
    for1(i,1,jl)
    {
    	if(out[i]==0)
    	{
    		ans+=size[i];
    		kg++;
		}
    	
	}
	if(kg==1)
	cout<<ans;
	else
	cout<<0;
    return 0;
}

10102. 「一本通 3.6 练习 3」旅游航道

与割点做法差不多只是判定条件变成了如果low[v] > dnf[u] ,表示(u,v)这条边为桥

#include <bits/stdc++.h>
#define for1(i,a,b) for(int i = a;i<=b;i++)
#define ll long long
#define mp(a,b) make_pair(a,b)
using namespace std;
int n, m;
struct node {
  int nex;
  int to;
} a[500005];
int hd[100006];
int cnt = 0;
int ans;
void ru(int x, int y) {
  cnt++;
  a[cnt].to = y;
  a[cnt].nex = hd[x];
  hd[x] = cnt;
  return ;
}
int dfn[100006], low[100006];
int tot = 0;
void tarjan(int x, int fa) {
  dfn[x] = low[x] = ++tot;

  for (int i = hd[x]; i; i = a[i].nex) {
      int v = a[i].to;

      if (!dfn[v]) {
          tarjan(v, x);
          low[x] = min(low[x], low[v]);

          if (low[v] > dfn[x])
              ans++;
      } else if (v != fa)
          low[x] = min(low[x], dfn[v]);
  }

  return ;
}
int main() {
  while (1) {
      cin >> n >> m;

      if (n == 0 && m == 0)
          return 0;

      int x, y;
      for1(i, 1, m) {
          cin >> x >> y;
          ru(x, y);
          ru(y, x);
      }

      for1(i, 1, n) if (!dfn[i])
          tarjan(i, i);

      cout << ans << endl;
      ans = 0;
      for1(i, 1, cnt) a[i] = (node) {
          0, 0
      };
      for1(i, 1, n) hd[i] = 0;
      for1(i, 1, n) dfn[i] = 0, low[i] = 0;
      cnt = 0;
  }

  return 0;
}

点双联通分量:

表示一个无向图中没有割点的极大联通子图。

在割点代码的基础上,增加一个栈,每次访问一个点时将点压入栈中,如果发现该点是割点,就弹出栈中的点,直到弹出的是那个割点,这些点在同一个点双连通分量中

边双联通分量:

表示一个无向图中没有桥的极大联通子图。(极大?)

先求出所有割边,然后全都删掉,剩下的联通图就都是边双连通分量了。

标签:Tarjan,int,dfn,low,ans,for1,节点
From: https://www.cnblogs.com/yyx525jia/p/16729104.html

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