图的联通性问题

图的联通性问题

    ╮(╯▽╰)╭

一 无向图的联通性问题 

     求割点 桥:

void dfs1(int u,int f)              // f 存的是 i边  也可以存父亲 
{
    low[u]=dfn[u]=++tim;
    for(ri i=head[u];i;i=bian[i].net)
    {
        int v=bian[i].to;
        if(dfn[v]==0)
        {   
            dfs1(v,i);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
            if(low[v]>=dfn[u])                      // >= 求割点  
            {
                ans=min(bian[i].val,ans);
                flag[u]=1;
            } 
                if(low[v]>=dfn[u])                  //   >求桥 
             {
                ans=min(bian[i].val,ans);
                flag[i]=glag[i^1]=1;             // cent初始化为 1   
             }
        }
        else if((i^1)!=f) low[u]=min(low[u],dfn[v]);   // 可以防止重边问题; 
             if(v!=f)    low[u]=min(low[u],dfn[v]);   //  存的是父亲 不能防止重边 
    }
}

    

      点和边的双联通分量的区别: 无穷大1和2在不属于点的双联通分量,属于边双        联通分量

   求点的双联通分量:

    

void dfs(int u,int fa){
    dfn[u]=low[u]=++tim;
    for(int i=head[u];i;i=bian[i].net) {
        int v=bian[i].to;
        if(!dfn[tv]){
            child++;
            stk[top++]=i;
            dfs(v,u);
            low[u]=min(low[u],low[tv]);
            if(low[tv]>=dfn[u]){
                flag[u]=true; // 
                leve++;
                bcc[leve].clear();
                while(1){
                    int ii=stk[--top];
                    if(color[bian[ii].to]!=leve){bcc[leve].push_back(bian[ii].to);bccno[bian[ii].to]=leve;}
                    if(color[bian[ii^1].to]!=leve){bcc[leve].push_back(bian[ii^1].to);bccno[bian[ii^1].to]=leve;}
                    if(bian[ii].to==v&&bian[ii^1]==u)break;
                }
            }
        }
        else if(tv!=fa){
            stk[top++]=i;               // 这个别忘记了 
            low[u]=min(low[u],dfn[tv]);
        }
    }
    if(fa==0&&child==1) flag[u]=0;  // 割点的特判  
}

   求边的双联通分量:

void dfs1(int u,int f)     //求桥 
{
    low[u]=dfn[u]=++tim;
    for(ri i=head[u];i;i=bian[i].net)
    {
        int v=bian[i].to;
        if(dfn[v]==0)
        {
            dfs1(v,u);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
            if(low[v]>dfn[u])
            {
                flag[i]=flag[i^1]=1;
            }
        }
        else if(v!=f) low[u]=min(low[u],dfn[v]);
    }
} 
int leve2=1;
void dfs2(int u,int leve)   // 标记 
{
    color[u]=leve;
    vis[u]=1;
    for(ri i=head[u];i;i=bian[i].net)
    {
        int v=bian[i].to;
        if(vis[v]==0)
        {
            
            if(flag[i]==1)
            {  
                 leve2++;
                dfs2(v,leve2);
            }
            else dfs2(v,leve);
        }
    }
}

   有向图的强联通

void dfs1(int u)
{
    dfn[u]=low[u]=++tim;
    stk[top++]=u;                               // 不一样  想一想  无穷符号 
    for(ri i=head[u];i;i=bian[i].net)
    {
        int v=bian[i].to;
        if(dfn[v]==0)
        {
            dfs1(v);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
        }
        else if(color[v]==0) low[u]=min(low[u],dfn[v]); // 不一样的地方 防止到别的环上  不可能到父亲 
    }
    if(dfn[u]==low[u])            // 不一样 
    {
        leve++;
        while(top>0)
        {
            int v=stk[--top];
            color[v]=leve;
            if(v==u) break;
        }
    }
}

      

  无向图求加多少条边变成整个双联通 

  缩点后 根节点的数量+1除以2;

    for(ri i=1;i<=n;i++)
    for(ri j=head[i];j;j=bian[j].net)
    {
        int v=bian[j].to;
        if(color[v]!=color[i])
         num[color[v]]++;
    }
    for(ri i=1;i<=leve2;i++)
    {   
        if(num[i]==1) ans++;
    } 
    printf("%d\n",(ans+1)/2);

有向图加多少条边和变成强联通:

 缩点后的入读出度为0 的总的点数量最大的;

         for(ri i=1;i<=n;i++)
        for(ri j=head[i];j;j=bian[j].net)
        {    
            int v=bian[j].to;
            if(color[i]!=color[v])
            {
                in[color[i]]++;
                out[color[v]]++;
            }
        }
        for(ri i=1;i<=leve;i++)     
        {
            if(in[i]==0) IN++;
            if(out[i]==0) OUT++;
        }
        if(leve==1) printf("0\n");   // 已经是强联通 
        else
        printf("%d\n",max(IN,OUT));
    }

题目:

成为一名骑士是一项非常诱人的职业:寻找圣杯,拯救处于困境的少女以及与其他骑士共饮是一件有趣的事情。因此,近年来亚瑟王王国的骑士人数空前增加,这并不奇怪。现在有这么多的骑士,很少有每个圆桌骑士能够同时来卡梅洛特并坐在圆桌旁的。通常只有一小部分骑士,而其余的骑士则忙着在全国各地做英勇事迹。 

在讨论过程中,骑士特别容易喝酒,容易引起过度兴奋。在发生一些不幸的事故之后,亚瑟王要求著名的巫师梅林(Merlin)确保以后骑士之间不会发生战斗。在仔细研究了问题之后,Merlin意识到只有按照以下两个规则就座骑士,才能避免打架:
  • 骑士的座位应确保彼此仇恨的两个骑士不应该是餐桌上的邻居。(Merlin列出了谁讨厌谁的名单。)骑士们坐在圆桌旁,因此每个骑士都有两个邻居。
  • 桌子周围应该有奇数个骑士。这样可以确保如果骑士们无法达成共识,那么他们可以通过投票解决问题。(如果骑士的数量是偶数,那么可能会发生“是”和“否”具有相同的投票数,并且这种说法会持续下去。)
只有满足这两个规则,Merlin才会让骑士坐下,否则他将取消会议。(如果只有一个骑士出现,那么会议也将被取消,因为一个人不能坐在桌子旁。)Merlin意识到,这意味着有些骑士不能参加任何遵守这些规则的座位安排,并且这些骑士将永远无法坐在圆桌会议上(一种情况是,如果一个骑士讨厌其他每个骑士,但还有许多其他可能的原因)。如果骑士不能坐在圆桌会议上,那么他就不能成为圆桌骑士团的成员,必须将其开除。这些骑士必须转移到一个不太负盛名的骑士团,例如方桌骑士,八角桌骑士或香蕉形桌骑士。为了帮助梅林, 

输入项

输入包含几个测试用例块。每种情况都从包含两个整数1≤n≤1000和1≤m≤1000000的行开始。数字n是骑士数。接下来的m行描述哪个骑士讨厌哪个骑士。这m行中的每行包含两个整数k1和k2,这意味着骑士数k1和骑士数k2彼此讨厌(数字k1和k2在1到n之间)。 

输入由n = m = 0的块终止。 

输出量

对于每个测试用例,您必须在单独的一行上输出一个整数:必须驱逐的骑士数。 

样本输入

5 5
1 4
1 5
2 5
3 4
4 5
0 0

样本输出

2
题解 求点的双联通分量,和二分图的判断(二分图一点是个偶图^_^)
注意 二分图的判断时 不能 return 二分图判断(v,k) 应为儿子还没有访问完,
代码
#include<iostream>
#include<cstring>
#include<cstdio>
#include<vector>
#include<stack>
using namespace std;
const int M =400010;
#define ri register int
struct setbian{
    int net,to;
}bian[M];
int head[M],cent,arr[1005][1005],low[M],dfn[M],tim,stk[M],top,color[M],f[M],trmp[M],leve;
vector <int> bcc[M];
void add(int a,int b)
{
    bian[++cent].net=head[a],head[a]=cent;
    bian[cent].to=b;
}
void dfs1(int r,int f)
{
    low[r]=dfn[r]=++tim;
    for(ri i=head[r];i;i=bian[i].net)
    {   
        int v=bian[i].to;
        if(dfn[v]==0)
        {  
           stk[top++]=v;
            dfs1(v,r);
            low[r]=min(low[r],low[v]);
            if(low[v]>=dfn[r])
            {
                leve++;
                bcc[leve].clear();
                while(top>0)
                {
                    int v2=stk[--top];
                     bcc[leve].push_back(v2);
                     if(v==v2) break;
                }
                bcc[leve].push_back(r);
            }
        }
        else if(v!=f) low[r]=min(low[r],dfn[v]);
    }
}
int dfs2(int r,int num)
{
    for(ri i=head[r];i;i=bian[i].net)
    {
          int v=bian[i].to;
           if(f[v]!=num)        continue;
           if(color[v]==color[r]) return 0;
           if(color[v]==0)
          {
               color[v]=3-color[r];
               if(!dfs2(v,num)) return 0; //  return dfs2(v,num) 这个是错的  
          }
    }
    return 1;
}
int n,m;
int main(){
    while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    {
        if(n==0&&m==0) break;
        memset(arr,0,sizeof arr);
        memset(head,0,sizeof head);
        memset(low,0,sizeof low);
        memset(dfn,0,sizeof dfn);
        memset(color,0,sizeof color);
        memset(stk,0,sizeof stk);
        memset(f,0,sizeof f);
        memset(trmp,0,sizeof trmp);
        top=cent=leve=tim=0;
        int a,b;
        for(ri i=1;i<=m;i++)     //
       scanf("%d%d",&a,&b),arr[a][b]=arr[b][a]=1;
        for(ri i=1;i<=n;i++)
        for(ri j=1;j<=n;j++)
        {
            if(i!=j&&arr[i][j]==0)  //
            add(i,j);
        }
        for(ri i=1;i<=n;i++)      //
        {//cout<<"yes"<<endl;
            if(dfn[i]==0) dfs1(i,0);
        }
         for(ri i=1;i<=leve;i++)  //
         {
             memset(color,0,sizeof color);
             for (ri j=0;j<bcc[i].size();j++)
             {
                     int v=bcc[i][j];
                     f[v]=i;
             }
             color[bcc[i][0]]=1;
             if(!dfs2(bcc[i][0],i))   //
             {   
                 for(ri j=0;j<bcc[i].size();j++)
                 {
                     trmp[bcc[i][j]]=1;
                 }
             }
         }
         int ans=n;                //
         for(ri i=1;i<=n;i++)
         {
             if(trmp[i]==1) ans--;
         }
         printf("%d\n",ans);  
    }
    return 0;
}
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 例题 :

在赤壁战役中,曹操被诸葛亮和周瑜击败。但是他不会放弃。曹操的部队仍不擅长水战,因此他想出了另一个主意。他在长江上建了许多岛屿,在这些岛屿的基础上,曹操的军队可以轻松地攻击周瑜的部队。曹操还修建了连接各岛的桥梁。如果所有岛屿都通过桥梁连接起来,那么曹操的军队可以很方便地在这些岛屿之间部署。周瑜不能忍受,所以他想摧毁一些草桥,以使一个或多个岛屿与其他岛屿分开。但是周瑜只有诸葛亮留下的一颗炸弹,所以他只能摧毁一座桥。周瑜必须派人携带炸弹摧毁这座桥。桥梁上可能会有警卫。轰炸队的士兵人数不得少于桥梁的守卫人数,否则任务将失败。请至少弄清楚周瑜必须派多少士兵来完成离岛任务。

输入项测试案例不超过12个。 

在每个测试案例中: 

第一行包含两个整数N和M,这意味着有N个岛和M个桥。所有岛的编号从1到N。(2 <= N <= 1000,0 <M <= N 2) 

接下来的M行描述了M个桥。每行包含三个整数U,V和W,这意味着有一个连接孤岛U和孤岛V的桥,并且该桥上有W个防护装置。(U≠V并且0 <= W <= 10,000) 

输入以N = 0和M = 0结尾。输出量对于每个测试用例,打印出周瑜为完成任务而必须发送的最小士兵人数。如果周瑜无法成功,请打印-1。样本输入

3 3
1 2 7
2 3 4
3 1 4
3 2
1 2 7
2 3 4
0 0

题解 : 求桥,用 i 作为fa 就不用判读重边的问题。直接加进去 ,台秀了╮(╯▽╰)╭



#include<vector>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAXN =1010;
#define ri register int 
struct setbian{
    int net,to,val;
}bian[MAXN*MAXN+10];
int head[MAXN],cent=1,tim,low[MAXN],dfn[MAXN],color[MAXN*MAXN+20],leve,num,ans=0x7fffffff;
void add(int a,int b,int c)
{
    bian[++cent].net=head[a],head[a]=cent;
    bian[cent].to=b,bian[cent].val=c;
}
void dfs1(int u,int f) // f 是边 
{
    low[u]=dfn[u]=++tim;num++;
    for(ri i=head[u];i;i=bian[i].net)
    {
        int v=bian[i].to;
        if(dfn[v]==0)
        {   
            dfs1(v,i);
            low[u]=min(low[u],low[v]);
            if(low[v]>dfn[u])
            {
                ans=min(bian[i].val,ans);
            }
        }
        else if((i^1)!=f) low[u]=min(low[u],dfn[v]);
    }
}
int n,m;
int main(){
    while(~scanf("%d%d",&n,&m))
    {
         memset(head,0,sizeof head);
         memset(low,0,sizeof low);
         memset(dfn,0,sizeof dfn);
         memset(bian,0,sizeof bian);
         cent=1;ans=0x7fffffff;
            tim=num=0;
        if(n==0&&m==0) break;
        for(ri i=1;i<=m;i++)
        {
            int a,b,c;
            scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
            add(a,b,c);
            add(b,a,c);
        }
          dfs1(1,-1);
        if(num!=n) {
        printf("0\n");continue;
        }
        if(ans==0x7fffffff){
         printf("-1\n");continue;}
        if(ans==0) printf("1\n");
        else printf("%d\n",ans);
    }
        return 0;
}
View Code


 

  


原文地址:https://www.cnblogs.com/Lamboofhome/p/11732277.html