poj1144 - tarjan求割点

简介:

何为割点?也就是题目中的关键点。在一个无向图中,去掉一个点,这个无向图会变成多个子图,那么这个点就叫做割点

同理,割边也是如此,如果去掉一条边,能让无向图变成多个子图,那么这条边叫做割边,所谓的桥。

 

那么tarjan是如何求的割点的呢?

如果u为割点,当且仅当满足下面的1/2

1、如果u为树根,那么u必须有多于1棵子树

2、如果u不为树根,那么(u,v)为树枝边,当Low[v]>=DFN[u]时。

 

割点的求法倒是看明白了,条件1的意思是若为根,下面如果只有一颗子树,也就是整个图是强连通,那么去掉根节点,肯定不会变成多个子图,因此也不会成为割点。只有大于一颗子树,去掉根节点,才会有两个或者2个以上的子图,从而才能成为割点

 

条件2也比较好理解,u不为树根,那么u肯定有祖先,如果存在Low【v】>=DFN【u】时,表示u的子孙只能通过u才能访问u的祖先,这也就是说,不通过u,u的子孙无法访问u的祖先,那么如果去掉u这个节点,就会至少分为两个子图,一个是u祖先,一个是u子孙的。

 

但是还是不明白tarjan为何在求Low数组时一个是Min(Low[u], Low[i]); 一个是Min(Low[u], DFN[i]);在上一篇求强连通分量时,如果将Min(Low[u], DFN[i]);也改为Min(Low[u], Low[i]);照样能求出强连通分量,但是如果在求割点的时候改,就会WA。还是想咨询大牛,这个细微的差别到底为什么,到现在还是不懂?看来图论这一块还是没吃透,吃不透,代码就得背,背代码没意思,理解了,怎么写都可以。求神人给出解释哈,谢谢!

 

代码

[cpp]  view plain copy
  1. #include <stdio.h>  
  2. #include <stdlib.h>  
  3. #include <string.h>  
  4.   
  5. #define nMax 110  
  6. #define Min(a,b) (a<b?a:b)  
  7. #define Max(a,b) (a>b?a:b)  
  8. int map[nMax][nMax];  
  9. int DFN[nMax],Low[nMax];  
  10. bool isVisted[nMax];  
  11. int gPoint[nMax];  
  12. int index, root;  
  13. int n,ans;  
  14. void tarjan(int u)  
  15. {  
  16.     DFN[u] = Low[u] = ++index;  
  17.     isVisted[u] = true;  
  18.     for (int i = 1; i <= n; ++ i)  
  19.     {  
  20.         if (map[u][i])  
  21.         {  
  22.             if (!isVisted[i])  
  23.             {  
  24.                 tarjan(i);  
  25.                 Low[u] = Min(Low[u], Low[i]);  
  26.                 if (Low[i] >= DFN[u] && u != 1)//if it is not root  
  27.                 {  
  28.                     gPoint[u] ++;  
  29.                 }  
  30.                 else if (u == 1)//if it is root  
  31.                 {  
  32.                     root ++;  
  33.                 }  
  34.             }  
  35.             else  
  36.             {  
  37.                 Low[u] = Min(Low[u], DFN[i]);  
  38.             }  
  39.         }  
  40.     }  
  41. }  
  42. int main()  
  43. {  
  44.     while (scanf("%d", &n) && n)  
  45.     {  
  46.         int u, v;  
  47.         memset(map, 0, sizeof(map));  
  48.         memset(isVisted, falsesizeof(isVisted));  
  49.         memset(gPoint, 0, sizeof(gPoint));  
  50.         ans = root = index = 0;  
  51.         while (scanf("%d", &u) && u)  
  52.         {  
  53.             while (getchar() != '\n')  
  54.             {  
  55.                 scanf("%d", &v);  
  56.                 map[u][v] = 1;  
  57.                 map[v][u] = 1;  
  58.             }  
  59.         }  
  60.         tarjan(1);  
  61.         if (root > 1)  
  62.         {  
  63.             ans ++;  
  64.         }  
  65.         for (int i = 2; i <= n; ++ i)  
  66.         {  
  67.             if (gPoint[i])  
  68.             {  
  69.                 ans ++;  
  70.             }  
  71.         }  
  72.         printf("%d\n", ans);  
  73.     }  
  74.     return 0;  
  75. }  

犀利的评论:

low[u]表示的意思是与"u节点及其子孙节点"相连的最先被访问到的点的访问序号。表示u节点最早可从那个节点访问到。所以说:
(1)每次从儿子节点递归回来,需要比较更新Min(Low[u], Low[i];
(2)当遇到的节点不是儿子节点时,也要更新,因为有可能该点的访问次序比较靠前。
我看楼主在更新Min(Low[u], DFN[i])时没有判断i是否为u的父亲节点,跟我的想法一样啊,这里是没有必要进行判断的,虽然很多书上都说需要进行判断。




一个图(v,e)点为1,2,3,4,5,边有(1,2),(2,3),(1,3),(3,4),(4,5),(3,5),令1为树根。显然3为割点。不妨假设搜索顺序是(1,2),(2,3),(3,1),(3,4),(4,5),(5,3),搜索到(3,1)的时候,更新low[3] = dfn[1] = 1,然后搜索(3,4)、(4,5),(5,3),发现3已经遍历,那么如果此时采用low[u] = min(low[u], low[v])的话,会更新low[5] = low[3] = 1,回溯到4,low[4] = low[5] = 1,回溯到3,low[3] = low[4] = 1,然后比较发现low[4] < dfn[3],判断出3不是割点,算法错误。



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