利用Tarjan算法求有向图的强连通分量
论文写作或者计算需要帮助可发邮件到 hwstu # sohu.com 把 #替换成@,请说清来意,不必拐弯抹角,浪费相互之间的时间。
返回首页
此处输入要素的个数:
Tarjan算法是用于求有向图的强连通分量
Tarjan算法的用途之一是,求一个有向图G=(V,E)里极大强连通分量。强连通分量是指有向图G里顶点间能互相到达的子图。而如果一个强连通分量已经没有被其它强通分量完全包含的话,那么这个强连通分量就是极大强连通分量。
时间复杂度:O(M+N) 注:M代表边数,N代表顶点数。
步骤概要:
步骤1: 找一个没有被遍历过的顶点v,进行步骤2(v)(遍历时间由1开始累加,若是非连通图,则须重复进行步骤1)。否则,算法结束。
步骤2(v): 初始化dfn[v]和low[v]的值为当前的遍历时间,并且v进栈;
对于v所有的邻接顶点u:
(1) 如果u没有被遍历过,则进行步骤2(u),同时维护low[v]。
(2) 如果u已经被遍历过,但还在栈中(即还不属于任一强连通分量),则维护low[v],否则不做任何操作。
如果有dfn[v]==low[v],则把栈中的顶点弹出(直到把v都弹出为止),这些顶点组成一个强连通分量。
简要证明:
1. 在栈里,当dfs遍历到v,而且已经遍历完v所能直接到达的顶点时,low[v]=dfn[v]时,v一定能到达栈里v上面的顶点:
因为当dfs遍历到v,而且已经dfs递归调用完v所能直接到达的顶点时(假设上面没有low=dfn),这时如果发现low[v]=dfn[v],栈上面的顶点一定是刚才从顶点v递归调用时进栈的,所以v一定能够到达那些顶点。
2 .dfs遍历时,如果已经遍历完v所能直接到达的顶点而low[v]=dfn[v],我们知道v一定能到达栈里v上面的顶点,这些顶点的low一定小于 自己的dfn,不然就会出栈了,也不会小于dfn[v],不然low [v]一定小于dfn[v],所以栈里v以其v以上的顶点组成的子图是一个强连通分量,如果它不是极大强连通分量的话low[v]也一定小于dfn[v](这里不再详细说),所以栈里v以其v以上的顶点组成的子图是一个极大强连通分量。
强烈推荐详细的解释与说明
显示的是一个随机 12 * 12 的方阵
|
老鼠 | 金牛 | 白虎 | 狡兔 | 青龙 | 毒蛇 | 骏马 | 小羊 | 猕猴 | 山鸡 | 狗仔 | 笨猪 |
老鼠 |
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
金牛 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
白虎 |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
1 |
狡兔 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
青龙 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
毒蛇 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
骏马 |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
小羊 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
猕猴 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
山鸡 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
狗仔 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
笨猪 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
开始用深度搜索,从第一个节点开始!
访问的元素是:老鼠
堆栈里的元素有:老鼠
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1
访问的元素是:金牛
堆栈里的元素有:老鼠、金牛
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2
访问的元素是:白虎
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3
要素老鼠在dfn数组中的值,小于白虎在low数组中的值,现在进行赋值 low白虎=dfn老鼠;
访问的元素是:毒蛇
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4
访问的元素是:山鸡
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=5
访问的元素是:青龙
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6
要素毒蛇在dfn数组中的值,小于青龙在low数组中的值,现在进行赋值 low青龙=dfn毒蛇;
访问的元素是:猕猴
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、猕猴
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=4、猕猴=7
此时猕猴在两个数组中的值相等,并且前驱节点为空!
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、猕猴
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=4、猕猴=7
弹出要素猕猴 如果不等于猕猴继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙
停止弹出!
要素青龙在low数组中的值,小于山鸡在low数组中的值,现在进行赋值让两个相等
访问的元素是:狗仔
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、狗仔
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=8
访问的元素是:骏马
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、狗仔、骏马
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9
要素白虎在dfn数组中的值,小于骏马在low数组中的值,现在进行赋值 low骏马=dfn白虎;
访问的元素是:笨猪
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、狗仔、骏马、笨猪
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9、笨猪=10
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=1、毒蛇=4、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=8、骏马=3、笨猪=10
要素骏马在dfn数组中的值,小于笨猪在low数组中的值,现在进行赋值 low笨猪=dfn骏马;
要素山鸡在dfn数组中的值,小于笨猪在low数组中的值,现在进行赋值 low笨猪=dfn山鸡;
要素骏马在low数组中的值,小于狗仔在low数组中的值,现在进行赋值让两个相等
要素狗仔在low数组中的值,小于毒蛇在low数组中的值,现在进行赋值让两个相等
要素白虎在low数组中的值,小于金牛在low数组中的值,现在进行赋值让两个相等
此时老鼠在两个数组中的值相等,并且前驱节点为空!
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、狗仔、骏马、笨猪
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9、笨猪=10
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=1、白虎=1、毒蛇=3、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=3、骏马=3、笨猪=5
弹出要素笨猪 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、狗仔、骏马
弹出要素骏马 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙、狗仔
弹出要素狗仔 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡、青龙
弹出要素青龙 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇、山鸡
弹出要素山鸡 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎、毒蛇
弹出要素毒蛇 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛、白虎
弹出要素白虎 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠、金牛
弹出要素金牛 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:老鼠
弹出要素老鼠 如果不等于老鼠继续弹出
堆栈里的元素有:
停止弹出!
访问的元素是:狡兔
堆栈里的元素有:狡兔
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9、笨猪=10、狡兔=11
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=1、白虎=1、毒蛇=3、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=3、骏马=3、笨猪=5、狡兔=11
此时狡兔在两个数组中的值相等,并且前驱节点为空!
堆栈里的元素有:狡兔
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9、笨猪=10、狡兔=11
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=1、白虎=1、毒蛇=3、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=3、骏马=3、笨猪=5、狡兔=11
弹出要素狡兔 如果不等于狡兔继续弹出
堆栈里的元素有:
停止弹出!
访问的元素是:小羊
堆栈里的元素有:小羊
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9、笨猪=10、狡兔=11、小羊=12
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=1、白虎=1、毒蛇=3、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=3、骏马=3、笨猪=5、狡兔=11、小羊=12
此时小羊在两个数组中的值相等,并且前驱节点为空!
堆栈里的元素有:小羊
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=2、白虎=3、毒蛇=4、山鸡=5、青龙=6、猕猴=7、狗仔=8、骏马=9、笨猪=10、狡兔=11、小羊=12
数组dfn中各个要素的值:老鼠=1、金牛=1、白虎=1、毒蛇=3、山鸡=4、青龙=4、猕猴=7、狗仔=3、骏马=3、笨猪=5、狡兔=11、小羊=12
弹出要素小羊 如果不等于小羊继续弹出
堆栈里的元素有:
停止弹出!
|
猕猴 |
笨猪 |
骏马 |
狗仔 |
青龙 |
山鸡 |
毒蛇 |
白虎 |
金牛 |
老鼠 |
狡兔 |
小羊 |
猕猴 | |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
笨猪 | |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
骏马 | |
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
狗仔 | 1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
青龙 | 1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
山鸡 | |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
毒蛇 | |
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
白虎 | |
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
金牛 | |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
老鼠 | |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
狡兔 | |
|
|
|
|
1 |
1 |
|
|
|
|
|
小羊 | |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
计算出来后的
化学加平台
解释结构模型
感谢化学加提供单独服务器服务器!请大家多支持化学加平台,可以多介绍人关注化学加!
对解释结构模型在线计算有什么意见与建议请发电子邮件到, hwstu #sohu.com 把#替换成 @