一.基本概念
1.桥:若无向连通图的边割集中只有一条边,则称这条边为割边或者桥 (离散书上给出的定义。。
通俗的来说就是无向连通图中的某条边,删除后得到的新图联通分支至少为2(即不连通;
2.割点:若无向连通图的点割集中只有一个点,则称这个点为割点或者关节点 ;
通俗的来说就是无向连通图中的某条边,删除后得到的新图连通分支至少为2;
二:tarjan算法求割点和桥
1.割点:1)当前节点为树根的时候,条件是“要有多余一棵子树”;
如果这有一颗子树,去掉这个点也没有影响,如果有两颗子树,去掉这点,两颗子树就不连通了;
2)当前节点u不是树根的时候,条件是“low[v]>=dfn[u]”,也就是在u之后遍历的点,能够向上翻,
最多到u,如果能翻到u的上方,那就有环了,去掉u之后,图仍然连通。
2.桥:若一条无向边(u,v)是桥,
1)当且仅当无向边(u,v)是树枝边,需要满足dfn(u)<low(v),即v向上翻不到u及其以上的点,
那么u--v之间一定能够有1条或者多条边不能删去, 因为他们之间有部分无环,是桥,
如果v能上翻到u那么u--v就是一个环,删除其中一条路径后,仍然是连通的。
3.注意点:1)求桥的时候:因为边是无方向的,所以父亲孩子节点的关系需要自己规定一下,
在tarjan的过程中if(v不是u的父节点) low[u]=min(low[u],dfn[v]);
因为如果v是u的父亲,那么这条无向边就被误认为是环了。
2)找桥的时候:注意看看有没有重边,有重边的边一定不是桥,也要避免误判。
4.也可以先进行tarjan(),求出每一个点的dfn和low,并记录dfs过程中的每个点的父节点,
遍历所有点的low,dfn来寻找桥和割点
代码:
1 #include <iostream> 2 #include <stdio.h> 3 #include <vector> 4 #include <string.h> 5 using namespace std; 6 7 const int MAXN=1e5+10; 8 vector<int> mp[MAXN]; 9 bool is_cut[MAXN]; 10 int n, m, count=0; 11 int low[MAXN], dfn[MAXN], pre[MAXN];//pre[u]记录u的父亲节点编号 12 //dfn[u]记录节点u在DFS过程中被遍历到的次序号,low[u]记录节点u或u的子树通过非父子边追溯到最早的祖先节点(即DFS次序号最小 13 14 void tarjan(int u, int fu){ 15 pre[u]=fu;//记录当前u的父亲节点 16 dfn[u]=low[u]=count++; 17 for(int i=0; i<mp[u].size(); i++){ 18 int v=mp[u][i]; 19 if(dfn[v]==-1){ 20 tarjan(v, u); 21 low[u]=min(low[u], low[v]); 22 }else if(fu!=v){//如果v是u的父亲的话,即有重边,那么不可能是桥 23 low[u]=min(low[u], dfn[v]); 24 } 25 } 26 } 27 28 void solve(void){ 29 int rootson=0; 30 tarjan(1, 0); 31 for(int i=2; i<=n; i++){ 32 int v=pre[i]; 33 if(v==1){ 34 rootson++;//统计根节点的子树个数,若其不小于2,即为割点 35 }else if(low[i]>=dfn[v]){ 36 is_cut[v]=true; 37 } 38 } 39 if(rootson>1) is_cut[1]=true; 40 puts("割点为:"); 41 for(int i=1; i<=n; i++){//输出割点 42 if(is_cut[i]){ 43 printf("%d ", i); 44 } 45 } 46 puts("\n桥为:"); 47 for(int i=1; i<=n; i++){ 48 int v=pre[i]; 49 if(v>0&&low[i]>dfn[v]){ 50 printf("%d %d\n", v, i); 51 } 52 } 53 puts(""); 54 } 55 56 int main(void){ 57 scanf("%d%d", &n, &m); 58 for(int i=0; i<m; i++){ 59 int x, y; 60 scanf("%d%d", &x, &y); 61 mp[x].push_back(y); 62 mp[y].push_back(x); 63 } 64 memset(dfn, -1, sizeof(dfn)); 65 memset(low, -1, sizeof(low)); 66 solve(); 67 return 0; 68 }