【算法每日一练]-图论(保姆级教程篇12 tarjan篇)#POJ3352道路建设 #POJ2553图的底部 #POJ1236校园网络 #缩点

news2024/11/26 16:26:56

目录:

今天知识点

加边使得无向图图变成双连通图

找出度为0的强连通分量

加边使得有向图变成强连通图

将有向图转成DAG图进行dp

        

POJ3352:道路建设

        思路:

POJ2553:图的底部

思路:

POJ1236校园网络

思路:

缩点: 

思路:


        

POJ3352:道路建设

        
由于道路要维修,维修时候来回都不能走,现要在各个景点间建设新道路以便维修时候也能保证任何两个景点之间可以相互到达,求最少的新道路数量
任何一对景点间最多只能在它们之间有一条道路(没有重边)。道路一开始是联通的

输入:
3 3
1 2
2 3
1 3

10 12
1 2
1 3
1 4
2 5
2 6
5 6
3 7
3 8
7 8
4 9
4 10
9 10

        
思路:

先求解边双连通分量,然后缩点,然后通过加边再把新图变成双连通图。

加边原理是这样的:
先统计叶节点个数为k,(k+1)/2就是要建的边数。因为在树中,给叶节点加边一定会产生环

说一下tarjan后的操作 

for(int u=1;u<=n;u++)
			for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
				int v=e[i].to;
				if(low[u]!=low[v]) deg[low[u]]++;//遍历新图的边(其实就是旧图的桥)
//有重边也要记录。low[u]就是连通分量号,每个连通分量中只有桥的点才有度
			}
		int leaf=0;
//		for(int i=1;i<=n;i++){
//			cout<<i<<' '<<deg[i]<<' '<<low[i]<<'\n';//看详情
//		}
		for(int i=1;i<=n;i++){//检查每个连通分量号的度(一定不为零)
			if(deg[i]==1) leaf++;//度是1就是叶子
		}
		cout<<(leaf+1)/2<<'\n';

 首先是缩点:low是连通分量号,把度(无向图没有入度出度之分)统计到桥点身上(很像并查集中的缩点到祖宗点身上),注意我们这种缩点的过程肯定会遇到重边。此题中的重边是不能去掉的,否则叶节点会统计错误!!!

然后统计度为1就是叶子就行。

        

对于重边:有时候必须要,有时候不影响,有时候也必须去重。要仔细分析!

#include <bits/stdc++.h>//无向图的桥
using namespace std;
const int maxn=1000+5;
int n,m;
int head[maxn],cnt;
struct node{int to,next;}e[maxn*2];
int low[maxn],dfn[maxn],deg[maxn],num;//deg是度(无向图没有入度和出度之分)

void add(int u,int v){ e[++cnt]=(node){v,head[u]};head[u]=cnt;}

void tarjan(int u,int fa){
	dfn[u]=low[u]=++num;//初始化
	for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
		int v=e[i].to;
		if(v==fa) continue;//不可以走父子边回去
		if(!dfn[v]){//没访问过就递归访问
			tarjan(v,u);
			low[u]=min(low[u],low[v]);//low是自己或子孙能走回的最小dfn
				
		}
		else{//可以从非父子边回去就要获取dfn值,就是该点能回到的最小dfn
			low[u]=min(low[u],dfn[v]);
		}
	}
}

void init(){
	memset(head,0,sizeof(head));
	memset(low,0,sizeof(low));
	memset(dfn,0,sizeof(dfn));
	memset(deg,0,sizeof(deg));
	cnt=num=0;
}

int main(){
	while(cin>>n>>m){
		init();
		int u,v;
		while(m--){
			cin>>u>>v;
			add(u,v);
			add(v,u);
		}
		tarjan(1,0);//求边双连通分量
		for(int u=1;u<=n;u++)
			for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
				int v=e[i].to;//遍历新图的边(其实就是旧图的桥)
				if(low[u]!=low[v]) deg[low[u]]++;
//有重边也要记录。low[u]就是连通分量号,每个连通分量中只有桥的点才有度
			}
		int leaf=0;
//		for(int i=1;i<=n;i++){
//			cout<<i<<' '<<deg[i]<<' '<<low[i]<<'\n';//看详情
//		}
		for(int i=1;i<=n;i++){//检查每个连通分量号的度(一定不为零)
			if(deg[i]==1) leaf++;//度是1就是叶子
		}
		cout<<(leaf+1)/2<<'\n';
	}	
}

        

        

POJ2553:图的底部

        
有向图中若v可以到的任何一个u,u也可以到v,则v是一个sink点,图的底部是由所有sink点构成的,按顺序输出所有sink点编号,没有sink就输出一个空行

输::
3 3
1 3 2 3 3 1
2 1
1 2
0

思路:

你只需要输出出度为0的连通分量中的所有点编号即可。

DAG图的出度为0的节点相当于终点
                

for(int u=1;u<=n;u++)
	for(int i=head[u];i;i=e[i].next){//对所有边进行判断是不是连接着两个分量
		int v=e[i].to;
		if(be[u]!=be[v]){//有重边
			out[be[u]]++;//缩点
		}
	}
int f=1;
for(int i=1;i<=n;i++){
	if(!out[be[i]]){//输出出度为0的连通分量中的点
		if(f) f=0;
		else cout<<" ";//一个数前面有个空格
		cout<<i; 
	}
}

不同于无向图,有向图的连通分量号我们用一个be数组存起来 

然后对所有边进行判断是不是连接着两个分量,然后对新树中的边统计出度,输出出度为0的连通分量中的点

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=5050;
bool ins[maxn];//标记是否在栈中
int n,m;
int head[maxn],be[maxn],out[maxn];//be是属于哪个连通分量,out是缩点的出度
int low[maxn],dfn[maxn],num,id,cnt;
stack <int> s;
struct node{int to,next;}e[maxn*2];

void add(int u,int v){ e[++cnt]=(node){v,head[u]};head[u]=cnt;}

void tarjan(int u){
	dfn[u]=low[u]=++num;//dfn访问序号,low是能走回到的最早的dfn
	ins[u]=1;
	s.push(u);//第一次访问节点时候入栈
	for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
		int v=e[i].to;
		if(!dfn[v]){//没访问过就递归访问
			tarjan(v);
			low[u]=min(low[u],low[v]);//获取孩子的最小的low值   
		}
		else if(ins[v]){//已经访问过且在栈中获取dfn号
			low[u]=min(low[u],dfn[v]);
		}
	}
	if(low[u]==dfn[u]){//low[u]==dfn[u]时,则从栈中不断弹出节点,直到x出栈停止。弹出的节点就是同一个连通分量的
		int v;
		do{//一定要先执行再判断
			v=s.top();s.pop();
			be[v]=id;//把这些弹出的点标记同一个id号(连通分量号)
			ins[v]=0;
		}while(v!=u);//直到是自己为止
		id++;
	}
}

void init(){
	memset(head,0,sizeof(head));
	memset(low,0,sizeof(low));
	memset(ins,0,sizeof(ins));
	memset(dfn,0,sizeof(dfn));
	memset(out,0,sizeof(out));
	memset(be,0,sizeof(be));
	cnt=num=0;id=1;
}

int main(){
	while((cin>>n)&&n){//点数
		cin>>m;//边数
		init();
		int u,v;
		while(m--){
			cin>>u>>v;
			add(u,v);
		}
		for(int i=1;i<=n;i++){
			if(!dfn[i]) tarjan(i);//有向图
		}
		for(int u=1;u<=n;u++)
			for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
				int v=e[i].to;
				if(be[u]!=be[v]){//有重边
					out[be[u]]++;//缩点
				}
			}
		int f=1;
		for(int i=1;i<=n;i++){
			if(!out[be[i]]){//输出出度为0的连通分量中的点
				if(f) f=0;
				else cout<<" ";//(输出格式罢了,不用在乎这里)
				cout<<i; 
			}
		}
	}	
}

        

        

POJ1236校园网络

        
每所学校都有一份发学校名单。计算至少先发给多少个学校才能使软件传到所有学校(任务1),计算至少增加多少扩展才能将软件发给任意学校结果都能传到所有学校(扩展就是将新成员引入一所学校的接收者名单)
5
2 4 3 0
4 5 0
0
0
1 0

        

思路:

        
任务1:每一个入度为0的连通分量都必须收到一个软件,计算个数。
任务2:每个连通分量必须既有入度也有出度,即入度为0的连通分量必须扩展一下,出度为0的连通分量必须也扩展一下(入度和出度对接,输出max就行)

DAG图中入度为0的点相当于起点

#include <bits/stdc++.h>//有向图的强连通分量
using namespace std;
const int maxn=5050;
bool ins[maxn];
int n,m,cnt;
int head[maxn],be[maxn],in[maxn],out[maxn];//be是属于哪个连通分量  in,out是每个连通分量的入度和出度
int low[maxn],dfn[maxn],num,id;
stack <int> s;
struct node{int to,next;}e[maxn*2];

void add(int u,int v){ e[++cnt]=(node){v,head[u]};head[u]=cnt;}

void tarjan(int u){
	dfn[u]=low[u]=++num;//dfn访问序号,low是能走回到的最早的dfn
	ins[u]=1;
	s.push(u);//第一次访问节点时候入栈
	for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
		int v=e[i].to;
		if(!dfn[v]){//没访问过就递归访问
			tarjan(v);
			low[u]=min(low[u],low[v]);//获取孩子的最小的low值   
		}
		else if(ins[v]){//已经访问过且在栈中获取dfn号
			low[u]=min(low[u],dfn[v]);
		}
	}
	if(low[u]==dfn[u]){//low[u]==dfn[u]时,则从栈中不断弹出节点,直到x出栈停止。弹出的节点就是同一个连通分量的
		int v;
		id++;
		do{//一定要先执行再判断
			v=s.top();s.pop();
			be[v]=id;//把这些弹出的点标记同一个id号(连通分量号)
			ins[v]=0;
		}while(v!=u);//直到是自己为止

	}
}

int main(){
	cin>>n;int v;//n为学校数量
	for(int i=1;i<=n;i++){
		while(cin>>v&&v)add(i,v);//表示接收i的v学校,以0结尾
	}
	for(int i=1;i<=n;i++){
		if(!dfn[i]) tarjan(i);
	}
	for(int u=1;u<=n;u++)
		for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
			int v=e[i].to;
			if(be[u]!=be[v]){//有重边,可以输出一下
				in[be[v]]++;out[be[u]]++;//统计入度和出度,来缩点
			}
		}
	if(id==1){//一共只要一个连通分量的话要特判
		cout<<1<<'\n';
		cout<<0<<'\n';
		return 0;
	}
	int ans1=0,ans2=0;
	//for(int i=1;i<=n;i++)cout<<i<<' '<<be[i]<<'\n';
	for(int i=1;i<=id;i++){
	//	cout<<i<<" in"<<' '<<in[i]<<" , "<<"out"<<' '<<out[i]<<'\n';
		if(!in[i]) ans1++;
		if(!out[i]) ans2++;
	}
	cout<<ans1<<'\n';
	cout<<max(ans1,ans2)<<'\n';	
}

        

        

        

缩点: 

        

         

思路:

有向图中的强连通分量中的所有权值一定要全部加上,所以缩点建出新的DAG图,然后转化成了每个点走一次求最大点权值和
设置dp[v]表示到v点的最大权值和。 dp[v]=max(dp[u])即可,也就是要先求dp[u]再求dp[v],topo排序求一边就行了。完了!
        

	if(low[u]==dfn[u]){//low[u]==dfn[u]时,则从栈中不断弹出节点,直到x出栈停止。弹出的节点就是同一个连通分量的
		int v;	
		do{//一定要先执行再判断
			v=s.top();s.pop();
			be[v]=u;//把这些弹出的点标记同一个id号(连通分量号)
			ins[v]=0;
			if(u==v)break;//自己不要和自己加
			p[u]+=p[v];
		}while(v!=u);//直到是自己为止
	}

首先是缩点操作,要把该连通分量中点的权值加给连通分量点自己(类似无向图的桥点), 

        

for (int i=1;i<=m;i++)//遍历每个边
	{
		int u=be[e[i].from],v=be[e[i].to];//from是起点,to是终点
		if (u!=v)//不同的分量号点间进行建边,有重边也不影响topo结果
		{
			newe[++tt]=(node){v,hh[u],u};hh[u]=tt;in[v]++;//建新边过程,相当于add功能
		}
	}

然后是给新DAG图建边,以便后面topo。

        

完整代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int maxn=10000+15;
int n,m,tot,head[maxn],tt,hh[maxn],p[maxn];//p是每个点的权值,head和tot和e是原图的,hh和tt和newe是新图的
int num,low[maxn],dfn[maxn],ins[maxn],be[maxn];//be是每个所属的连通分量号
int in[maxn],dp[maxn];
stack<int>s;
struct node{int to,next,from;}e[maxn*10],newe[maxn*10];

void add(int u,int v){e[++tot]=(node){v,head[u],u};head[u]=tot;}

void tarjan(int u){
	dfn[u]=low[u]=++num;//dfn访问序号,low使能回溯到的最早的dfn
	ins[u]=1;
	s.push(u);//第一次访问节点时候入栈
	for(int i=head[u];i;i=e[i].next){
		int v=e[i].to;
		if(!dfn[v]){//没访问过就递归访问
			tarjan(v);
			low[u]=min(low[u],low[v]);//获取孩子的最小的low值   
		}
		else if(ins[v]){//已经访问过且在栈中获取dfn号
			low[u]=min(low[u],dfn[v]);
		}
	}
	if(low[u]==dfn[u]){//low[u]==dfn[u]时,则从栈中不断弹出节点,直到x出栈停止。弹出的节点就是同一个连通分量的
		int v;	
		do{//一定要先执行再判断
			v=s.top();s.pop();
			be[v]=u;//把这些弹出的点标记同一个id号(连通分量号)
			ins[v]=0;
			if(u==v)break;//自己不要和自己加
			p[u]+=p[v];
		}while(v!=u);//直到是自己为止
	}
}

int topo()
{
	queue <int> q;
	int tot=0;
	for (int i=1;i<=n;i++){
		if(be[i]==i&&!in[i]){
			q.push(i);
			dp[i]=p[i];
		}
	}

	while (!q.empty())
	{
		int u=q.front();q.pop();
		for (int i=hh[u];i;i=newe[i].next)
		{
			int v=newe[i].to;
			dp[v]=max(dp[v],dp[u]+p[v]);//要最大的起点嘛
			in[v]--;
			if (in[v]==0) q.push(v);
		}
	}

    int ans=0;
    for (int i=1;i<=n;i++)
    ans=max(ans,dp[i]);
    return ans;
}
int main()
{
	scanf("%d%d",&n,&m);
	for (int i=1;i<=n;i++)
	scanf("%d",&p[i]);//权值
	for (int i=1;i<=m;i++)
	{
		int u,v;
		scanf("%d%d",&u,&v);
		add(u,v);
	}
	for (int i=1;i<=n;i++)
		if (!dfn[i]) tarjan(i);

	for (int i=1;i<=m;i++)
	{
		int u=be[e[i].from],v=be[e[i].to];//from是起点,to是终点
		if (u!=v)//不同的分量号点间进行建边,有重边也不影响topo结果
		{
			newe[++tt]=(node){v,hh[u],u};hh[u]=tt;in[v]++;//建新边过程,相当于add功能
		}
	}
	printf("%d",topo());
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1296397.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

[ndss 2023]确保联邦敏感主题分类免受中毒攻击

Securing Federated Sensitive Topic Classification against Poisoning Attacks 摘要 我们提出了一种基于联邦学习 (FL) 的解决方案&#xff0c;用于构建能够检测包含敏感内容的 URL 的分布式分类器&#xff0c;即与健康、政治信仰、性取向等类别相关的内容。尽管这样的分类器…

docker:搭建私有仓库

文章目录 1、拉取镜像2、运行容器3、测试成功4、修改daemon.json5、重启docker 服务6、上传镜像到私有仓库6.1 标记某个镜像为私有仓库镜像6.2 上传镜像到私有仓库 其他注意项 1、拉取镜像 docker pull registry2、运行容器 docker run -di --nameregistry -p 5000:5000 regi…

3DCAT+上汽奥迪:打造新零售汽车配置器实时云渲染解决方案

在 5G、云计算等技术飞速发展的加持下&#xff0c;云渲染技术迎来了突飞猛进的发展。在这样的背景下&#xff0c;3DCAT应运而生&#xff0c;成为了业内知名的实时云渲染服务商之一。 交互式3D实时云看车作为云渲染技术的一种使用场景&#xff0c;也逐步成为一种新的看车方式&a…

HttpComponents: 领域对象的设计

1. HTTP协议 1.1 HTTP请求 HTTP请求由请求头、请求体两部分组成&#xff0c;请求头又分为请求行(request line)和普通的请求头组成。通过浏览器的开发者工具&#xff0c;我们能查看请求和响应的详情。 下面是一个HTTP请求发送的完整内容。 POST https://track.abc.com/v4/tr…

金融银行业更适合申请哪种SSL证书?

在当今数字化时代&#xff0c;金融行业的重要性日益增加。越来越多的金融交易和敏感信息在线进行&#xff0c;金融银行机构必须采取必要的措施来保护客户数据的安全。SSL证书作为一种重要的安全技术工具&#xff0c;可以帮助金融银行机构加密数据传输&#xff0c;验证网站身份&…

html中一个div中平均一行分配四个盒子,可展开与收起所有的盒子

html中一个div中平均一行分配四个盒子&#xff0c;可展开与收起所有的盒子 1.截图显示部分 2.代码展示部分 <!DOCTYPE html> <html lang"en"><head><meta charset"UTF-8"><meta name"viewport" content"wid…

物易管预测性维护平台3.6.0版本上线,工况数据处理、设备故障模型、数据可视化等方面带来全新功能体验

物易管设备预测性维护平台V3.6.0版本近日正式发布上线&#xff0c;相较V3.5.0版本次主要新增优化设备工况数据接入、工况数据模型训练、数据可视化以及设备监测详情优化四个板块。新版本在处理工况数据、设备故障模型、数据分析展示以及设备监测方面带来全新的体验。 01设备工况…

【投稿】期刊选择

一、期刊影响力评价方法 只要投稿的期刊&#xff0c;被上述三个索引收录&#xff0c;那就说明该期刊的影响力是得到认可的。 二、如何选择合适的期刊 研究工作和目标期刊进行权衡。

[GXYCTF2019]禁止套娃1

提示 git泄露无参数rce &#xff01;&#xff01;注意需要python3环境 github里dirsearch工具下载位置 ###可能需要开节点才能打开 百度网盘dirsearch下载地址 ###如果github里下载不了可以在网盘下载 提取码sx5d 只给了flag在哪里呢&#xff0c;那么应该就是要让…

电子学会C/C++编程等级考试2021年09月(五级)真题解析

C/C++等级考试(1~8级)全部真题・点这里 第1题:抓牛 农夫知道一头牛的位置,想要抓住它。农夫和牛都位于数轴上,农夫起始位于点N(0<=N<=100000),牛位于点K(0<=K<=100000)。农夫有两种移动方式: 1、从X移动到X-1或X+1,每次移动花费一分钟 2、从X移动到2*X,每…

Axios 拦截器实战教程:简单易懂

Axios 提供了一种称为 “拦截器&#xff08;interceptors&#xff09;” 的功能&#xff0c;使我们能够在请求或响应被发送或处理之前对它们进行全局处理。拦截器为我们提供了一种简洁而强大的方式来转换请求和响应、进行错误处理、添加认证信息等操作。在本文中&#xff0c;我…

案例063:基于微信小程序的传染病防控宣传系统

文末获取源码 开发语言&#xff1a;Java 框架&#xff1a;springboot JDK版本&#xff1a;JDK1.8 数据库&#xff1a;mysql 5.7 开发软件&#xff1a;eclipse/myeclipse/idea Maven包&#xff1a;Maven3.5.4 小程序框架&#xff1a;uniapp 小程序开发软件&#xff1a;HBuilder …

如何进行更好的面试回复之缓存函数在项目中的性能优化?

缓存函数是一种提高函数性能的技术&#xff0c;在函数被调用时&#xff0c;会将计算结果缓存起来&#xff0c;以便在后续的调用中直接返回缓存的结果&#xff0c;从而减少了重复计算的时间。 缓存函数的实现通常包括两个步骤&#xff1a; 判断缓存是否存在&#xff1a;在函数被…

Mysql 命令行导出SQL文件和导入文件

1-导出SQL文件 要导出 MySQL 数据库到一个 SQL 文件&#xff0c;你可以使用 mysqldump 工具&#xff0c;它是 MySQL 的一个命令行工具&#xff0c;以下是一些步骤&#xff1a; 打开终端&#xff0c;并使用以下命令来执行导出操作&#xff1a; mysqldump -u wqzbxh -h 1.137.15…

DAP数据集成与算法模型如何结合使用

企业信息化建设会越来越完善&#xff0c;越来越体系化&#xff0c;当今数据时代背景下更加强调、重视数据的价值&#xff0c;以数据说话&#xff0c;通过数据为企业提升渠道转化率、改善企业产品、实现精准运营&#xff0c;为企业打造自助模式的数据分析成果&#xff0c;以数据…

无人机巡山护林,林业无人机智能助力绿色守护

随着全球环保意识的不断提高&#xff0c;无人机巡山护林已经成为解决森林巡检难题的一种独特而高效的方式。在我国&#xff0c;各地正积极探索无人机在森林防火、病虫害监测以及生态调查等领域的创新应用。随着无人机技术的不断演进&#xff0c;其在推动森林保护和可持续发展方…

高性能和多级高可用,云原生数据库 GaiaDB 架构设计解析

1 云原生数据库和 GaiaDB 目前&#xff0c;云原生数据库已经被各行各业大规模投入到实际生产中&#xff0c;最终的目标都是「单机 分布式一体化」。但在演进路线上&#xff0c;当前主要有两个略有不同的路径。 一种是各大公有云厂商选择的优先保证上云兼容性的路线。它基于存…

工作上Redis安装及配置

下载redis软件 第一步&#xff1a;解压压缩包 tar -zxvf redis-7.0.14.tar.gz 第二步&#xff1a;移动redis存放目录&#xff08;结合个人需求而定&#xff01;&#xff09; redis-7.0.14&#xff1a;解压后的文件路径 /usr/local&#xff1a;移动后的文件路径 mv redis-7.0.…

QT作业2

使用手动连接&#xff0c;将登录框中的取消按钮使用qt4版本的连接到自定义的槽函数中&#xff0c;在自定义的槽函数中调用关闭函数 将登录按钮使用qt5版本的连接到自定义的槽函数中&#xff0c;在槽函数中判断ui界面上输入的账号是否为"admin"&#xff0c;密码是否为…

Flutter一直 Running Gradle task ‘assembleDebug‘

Flutter升级到3.13.7之后&#xff0c;一直Running Gradle task ‘assembleDebug’&#xff0c;之前运行还没问题。 试了各种方法&#xff0c;比如添加阿里云镜像&#xff0c;flutter\packages\flutter_tools\gradle目录下修改build.gradle.kts文件&#xff0c;都不行。 参考大佬…