图论算法》关于tarjan算法两三事

  关于tarjan,在下觉得这个算法从本质上是一种暴力求强连通分量的方法,但事实上这也是最有效的求强连通分量的方法之一,它对于处理各种强连通分量中奇怪问题,都可以直接转化,所以比较通用和常见。

  什么是tarjan

  粗略的描述一下(详细描述在百度里很详细)

  首先每个点都有时间戳和最小子树戳。

  时间戳的定义是这个点进行递归的时间,每新递归一次就增加,所以每个点的时间戳都不一样,最小子树戳的定义是当前点的子树上节点中(包括它自己)时间戳的最小值。

  它的基本方法是先把任意一个没有tarjan过的点加入栈,然后把新加入的点当做一棵树的根做处理,先把自己的时间戳和最小子树戳设为自己,然后每次去找根的所链的每条边,如果当前边所接的目标节点没有进行过tarjan,那就再tarjan递归处理,处理后,对比当前点最小子树戳和所搜目标节点的最小子树戳,取最小值;如果已经进行过tarjan,但是当前所搜到的目标节点不在栈里(也就是非当前点的来源节点),那么就什么也不做(因为只要这点进过tarjan就说明一定已经把它所处的强连通分量找过,并且找全,但你当前所处理的点是没进过tarjan的,所以一定不和这种进过栈但当前不在栈的点属于一个强连通分量);最后一种情况进行过tarjan并且当前点再栈里,那么我们只需要对比当前点的最小子树戳和目标节点的时间戳,取最小值。

  如果搜索子树的工作结束了,那么要判断是否当前递归节点的时间戳和最小子树戳相同:如果相同,那么从这个节点一直到栈顶都属于同一个强连通分量,全部弹出;如果不同,结束当前递归。

先贴出tarjan的模板

 1 void tarjan(int sb)
 2 {
 3     low[sb]=time[sb]=++T;
 4     f[sb]=true;
 5     stack[++ass]=sb;
 6     for(int k=head[sb];k!=0;k=e[k].next)
 7     {
 8         if(!time[e[k].aim])
 9         {
10             tarjan(e[k].aim);
11             low[sb]=min(low[sb],low[e[k].aim]);
12         }
13         else if(f[e[k].aim])low[sb]=min(low[sb],time[e[k].aim]);
14     }
15     if(time[sb]==low[sb])
16     {
17         f[sb]=false;
18         while(stack[ass]!=sb)
19             f[stack[ass--]]=false;
20         ass--;
21     }
22 }

 

在此提供一道tarjan裸

  codevs1332

  在幻想乡,上白泽慧音是以知识渊博闻名的老师。春雪异变导致人间之里的很多道路都被大雪堵塞,使有的学生不能顺利地到达慧音所在的村庄。因此慧音决定换一个能够聚集最多人数的村庄作为新的教学地点。人间之里由N个村庄(编号为1..N)和M条道路组成,道路分为两种一种为单向通行的,一种为双向通行的,分别用1和2来标记。如果存在由村庄A到达村庄B的通路,那么我们认为可以从村庄A到达村庄B,记为(A,B)。当(A,B)和(B,A)同时满足时,我们认为A,B是绝对连通的,记为<A,B>。绝对连通区域是指一个村庄的集合,在这个集合中任意两个村庄X,Y都满足<X,Y>。现在你的任务是,找出最大的绝对连通区域,并将这个绝对连通区域的村庄按编号依次输出。若存在两个最大的,输出字典序最小的,比如当存在1,3,4和2,5,6这两个最大连通区域时,输出的是1,3,4。

输入描述 Input Description

第1行:两个正整数N,M

第2..M+1行:每行三个正整数a,b,t, t = 1表示存在从村庄a到b的单向道路,t = 2表示村庄a,b之间存在双向通行的道路。保证每条道路只出现一次。

输出描述 Output Description

第1行: 1个整数,表示最大的绝对连通区域包含的村庄个数。

第2行:若干个整数,依次输出最大的绝对连通区域所包含的村庄编号。

下面贴出手写代码

 

 1 #include<cstdio>
 2 struct shit{
 3     int aim;
 4     int next;
 5     bool use;
 6 }e[50100];
 7 int max(int x,int y)
 8 {
 9     return x>y?x:y;
10 }
11 int min(int x,int y)
12 {
13     return x<y?x:y;
14 }
15 int point,head[5100],n,m,ass,cnt,stack[51000],low[51000],time[51000],ans[51000],a,b,num,T,cl2[51000],cl[10];
16 bool f[51000];
17 void fuck(int x,int y)
18 {
19     e[++point].aim=y;
20     e[point].next=head[x];
21     head[x]=point;
22 }
23 void tarjan(int sb)
24 {
25     int x=ass;
26     stack[++ass]=sb;
27     f[sb]=true;
28     low[sb]=time[sb]=++T;
29     for(int k=head[sb];k!=0;k=e[k].next)
30     {
31         int c=e[k].aim;
32         if(!time[c])
33         {
34             tarjan(c);
35             low[sb]=min(low[sb],low[c]);
36         }
37         else if(f[c])low[sb]=min(low[sb],time[c]);
38     }
39     if(low[sb]==time[sb])
40     {
41         cnt++;
42         if(ass-x>=cl[0])
43         {
44             cl[0]=ass-x;
45             cl[1]=cnt;
46         }
47         for(int i=1;i<=ass-x;i++)
48         {
49             cl2[stack[x+i]]=cnt;
50                 f[stack[x+i]]=false;
51         }
52         ass=x;
53     }
54     return;
55 }
56 int main()
57 {
58     scanf("%d%d",&n,&m);
59     for(int i=1;i<=m;i++)
60     {
61         scanf("%d%d%d",&a,&b,&num);
62         if(num-1)fuck(b,a);
63          fuck(a,b);
64     }
65     for(int i=1;i<=n;i++)
66         if(!time[i])tarjan(i);
67     printf("%d\n",cl[0]);
68     point=0;
69     for(int i=1;i<=n;i++)
70     {
71         if(cl2[i]==cl[1])ans[++point]=i;
72     }
73     for(int i=1;i<=cl[0];i++)
74     {
75         printf("%d ",ans[i]);
76     }
77     return 0;
78 }
View Code

 

 

 

 

posted @ 2016-09-13 12:38  PencilWang  阅读(557)  评论(2编辑  收藏  举报