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无向图的割顶和桥

割顶:  关键点,删掉这个点后,图的连通分量 + 1;

桥:   在割顶的基础上,发现删除 (u,v) 这条边,图就变成非连通的了。

如何找出所有割顶和桥:

 

时间戳:  在无向图的基础上,DFS建树的过程中,各点进栈和出栈的时间 dfs_clock,进栈的时间 pre[],出栈的时间 post[]

在DFS程序中的体现就是: 

void previst(int u) {  pre[u]= ++dfs_clock;  }

void postvist(int u) {  post[u] = ++dfs_clock;  }

 

如何求割顶和桥 (定理):

通过无向图建DFS森林后,每个点 u 是割顶的充要条件 :  u 存在一个子节点 v ,使得 v 或者其子孙结点 没有一条返回边到 u 的祖先。

 

实现:

low(u) : u 及其 子孙结点能返回的 最早的祖先的 pre 值,那么定理就可以写成 low(v) >=pre[u];

特殊情况:当 v 的 后代 只能连回自己,即 low(v) > pre[u] 时,删掉这条边 (u,v) 就变成非连通的了,这条边就是 桥.

 

代码:

#include <bits/stdc++.h>using namespace std;const int MaxNode = 1000;int pre[MaxNode<<1];int post[MaxNode<<1];vector <int> G[MaxNode];int iscut[MaxNode];int low[MaxNode];int dfs_clock;int dfs(int u,int fa) {    int lowu = pre[u] =  ++dfs_clock;    int child = 0;    for(int i=0;i<G[u].size();i++) {        int v = G[u][i];        if(!pre[v]) {            child ++;            int lowv = dfs(v,u);            if(lowv>=pre[u]) {                iscut[u] = true;            }        }        else if(pre[v]<pre[u]&&v!=fa) {            lowu = min(lowu,pre[v]);        }    }    if(fa<0&&child==1) iscut[u] = 0;    low[u] = lowu;    return lowu;}

注意:

无向图的边会处理两次,而在 DFS 树中 可能访问已经访问过的结点,可以利用这个结点更新 low 函数,但是 这个结点一定不能是 u 的父亲.

无向图的割顶和桥