poj1236-Tarjan算法

poj1236--Tarjan算法

题目大意:

    一些学校连成了网络, 在学校之间存在某个协议:每个学校都维护一张传送表,表明他们要负责将收到的软件传送到表中的所有学校。如果A在B的表中,那么B不一定在A的表中。

    现在的任务就是,给出所有学校及他们维护的表,问1、如果所有学校都要被传送到,那么需要几份软件备份;2、如果只用一份软件备份,那么需要添加几条边?

题目解法:

    这道题就是求学校之间连成网络的强联通分量。第一问中软件只要在一个分量中存在一份,那么分量中的其他学校必然也可以拿到这份软件;第二问中要所有学校都连成一个强联通分量,只需要将图中的强联通分量互相之间联通就好了。添加的边数就是缩点后入度为0的点和出度为0的点的最大值(可意会不可言传。。)。

题目源码:关键部分都用注释标明了

//#define LOCAL
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <queue>
using namespace std;

#define MAXN 110
#define INF 0x3f3f3f3f
int n;
int map[MAXN][MAXN];
int low[MAXN];
int dfn[MAXN];
int stack[MAXN], head;
int instack[MAXN];
int belong[MAXN];
int in[MAXN];
int out[MAXN];
int index, cnt;

int min(int a, int b)
{
	return a < b ? a : b;
}

int max(int a, int b)
{
	return a > b ? a : b;
}

void init()
{
	int i, j;
	int temp;
	memset(map, 0, sizeof(map));
	memset(dfn, -1, sizeof(dfn));
	memset(low, 0, sizeof(low));
	memset(instack, 0, sizeof(instack));
	index = cnt = 1;
	head = 0;
	for(i= 1; i <= n; i++)
	{
		while(scanf("%d", &temp) && temp)
		{
			map[i][temp] = 1;
		}
	}
} 

void tarjan(int x)
{
	int i, a;
	low[x] = dfn[x] = index; // 刚搜到一个节点时low = dfn
	index++;
	stack[++head] = x; // 将该节点入栈 
	instack[x] = 1; // 将入栈标记设置为1
	for(i = 1; i <= n; i++) // 遍历入栈节点的边
	{
		if(!map[x][i]) // 如果两点之间没有边
			continue; // 不用管它
		if(dfn[i] == -1) // 如果新搜索到的节点是从未被搜索过
		{
			tarjan(i); // 那自然就得搜索这个节点
			low[x] = min(low[x], low[i]); // 回溯的时候改变当前节点的low值 
		}
		else if(instack[i]) // 如果新搜索到的节点已经被搜索过而且现在在栈中 
		{
			low[x] = min(low[x], dfn[i]); // 更新当前节点的low值,这里的意思是两个节点之间有一条可达边,而前面 
		} 								  // 而前面节点已经在栈中,那么后面的节点就可能和前面的节点在一个联通分量中 
	} 
	
	if(low[x] == dfn[x]) // 最终退回来的时候 low == dfn , 没有节点能将根节点更新,那 
	{					// low == dfn 的节点必然就是根节点
		int temp; 
		while(1) // 一直出栈到此节点, 这些元素是一个强联通分量 
		{
			temp = stack[head--]; // 弹出栈元素 
			belong[temp] = cnt; // 为了方便计算,将强联通分量进行标记
		 	instack[temp] = 0; // 将栈内标记置为0 
		 	if(temp == x)     // 一直弹到x出现为止 
		 		break;
		}
		cnt++;
	} 
}						
 

void solve()
{
	int i, j;
	int t1, t2;
	while(scanf("%d", &n) != EOF) //
	{
		init(); // 初始化 
		for(i = 1; i <= n; i++) //  
			if(dfn[i] == -1) // 如果某点没被访问过,则对其进行tarjan 
				tarjan(i);			// tarjan的成果是得到了一个belong数组,记录每个节点分别属于哪个强联通分量 
		for(i = 1; i <= n; i++) // 遍历每条边,找到缩点之后的边 
		{
			for(j = 1;j <= n; j++)
			{
				if(map[i][j] && belong[i] != belong[j]) // 两点之间有边,但不是属于一个强联通分量的边
				{
					out[belong[i]]++; // 缩点后的点入度+1 
					in[belong[j]]++;// 缩点后的点出度+1 
				} 
			}		
		}
		
		t1 = 0, t2 = 0;
		
		for(i = 1; i < cnt; i++)
		{
			if(in[i] == 0)
				t1++;
			if(out[i] == 0)
				t2++;
		}
		if(cnt == 2)
			printf("1\n0\n");
		else
			printf("%d\n%d\n", t1, max(t1, t2));
	}
}

int main()
{
#ifdef LOCAL
	freopen("poj1236.txt", "r", stdin);
	// freopen(".txt", "w", stdout);
#endif
	solve();
	return 0;
}
参考资料: 有向图强联通分量的tarjan算法
不明白之处细细钻研意会更有收获。。

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