【基础练习】【强连通tarjan】codevs1332 上白沢慧音题解

题目描述 Description

      在幻想乡,上白泽慧音是以知识渊博闻名的老师。春雪异变导致人间之里的很多道路都被大雪堵塞,使有的学生不能顺利地到达慧音所在的村庄。因此慧音决定换一个能够聚集最多人数的村庄作为新的教学地点。人间之里由N个村庄(编号为1..N)和M条道路组成,道路分为两种一种为单向通行的,一种为双向通行的,分别用1和2来标记。如果存在由村庄A到达村庄B的通路,那么我们认为可以从村庄A到达村庄B,记为(A,B)。当(A,B)和(B,A)同时满足时,我们认为A,B是绝对连通的,记为<A,B>。绝对连通区域是指一个村庄的集合,在这个集合中任意两个村庄X,Y都满足<X,Y>。现在你的任务是,找出最大的绝对连通区域,并将这个绝对连通区域的村庄按编号依次输出。若存在两个最大的,输出字典序最小的,比如当存在1,3,4和2,5,6这两个最大连通区域时,输出的是1,3,4。 

输入描述 Input Description

第1行:两个正整数N,M

第2..M+1行:每行三个正整数a,b,t, t = 1表示存在从村庄a到b的单向道路,t = 2表示村庄a,b之间存在双向通行的道路。保证每条道路只出现一次。

输出描述 Output Description

第1行: 1个整数,表示最大的绝对连通区域包含的村庄个数。

第2行:若干个整数,依次输出最大的绝对连通区域所包含的村庄编号。

样例输入 Sample Input

5 5

1 2 1

1 3 2

2 4 2

5 1 2

3 5 1

样例输出 Sample Output

3

1 3 5

数据范围及提示 Data Size & Hint

对于60%的数据:N <= 200且M <= 10,000

对于100%的数据:N <= 5,000且M <= 50,000

基础tarjan 先做一遍缩点 在每次出栈时统计每个强连通分量包含的点数以及最小的点的编号(因为一个点只会出现在一个强连通分量=scc中,包含点数相同的情况下字典序最小的scc就是最小的点的编号最小的那个scc),最后把目标scc从vector转移到数组中 排序并输出

这次又犯了几个低级错误 一个是把=达成了== 原来一直是把==打成= 这次竟然相反了= =

还有很重要的一个错误是,调试时发现tarjan找到小环就直接退栈了,并没有找最大的环。和原来代码对比才发现,当时的错误代码是:

for (int i=head[k];i!=0;i=next[i])
    {
        if (!dfn[to[i]])//还没有tarjan过 
        {
            tarjan(to[i]);
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]);
        }
        else if (ins[to[i]])//如果tarjan过且在栈中说明是祖先,如果不在栈中说明是横叉边 
        {
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]); 
        }
	if (dfn[k]==low[k])
        {
            tot++;
            int j,mi=0x3f3f3f;
            do
            {
                cnt[tot]++;
                j=sta[stp--];
                ins[j]=false;
                scc[tot].push_back(j);
                if (j<mi) mi=j;
            }
            while (j!=k);
            if (cnt[tot]>big) big=cnt[tot];
            first[tot]=mi;
        }
    }
    


而正解代码应该是:

for (int i=head[k];i!=0;i=next[i])
    {
        if (!dfn[to[i]])//还没有tarjan过 
        {
            tarjan(to[i]);
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]);
        }
        else if (ins[to[i]])//如果tarjan过且在栈中说明是祖先,如果不在栈中说明是横叉边 
        {
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]); 
        }
    }
    if (dfn[k]==low[k])
    {
        tot++;
        int j,mi=0x3f3f3f;
        do
        {
            cnt[tot]++;
            j=sta[stp--];
            ins[j]=false;
            scc[tot].push_back(j);
            if (j<mi) mi=j;
        }
        while (j!=k);
        if (cnt[tot]>big) big=cnt[tot];
        first[tot]=mi;
    }

发现有什么不同了吗?

对了,退栈过程的位置不一样!这会带来什么呢?

原来,我们之所以要循环完毕再退栈而不是找到祖先就退栈,就是为了防止找到小环直接退栈而忽略了大环存在的情况。

如果我们把退栈过程放在循环内部,那么每当程序找到一个k的祖先x更新low[k]后,不满足条件dfn[k]==low[k]就会直接退出子程序,退到上一层或几层递归,到达祖先节点x那层时 祖先节点必然满足dfn[k]==low[k],这时对于这个小环就会理所当然地出栈处理。

而我们应当注意的是,找到k的祖先x后,有可能k还有其他出边,通向新的子节点,实际形成的强连通分量可能会更大,而实际的low[k]会更小。

如果我们把k的所有出边循环一遍的话,当我们检验当前节点是否满足low[k]==dfn[k]时,当前节点能找到的所有点都已经遍历过了,因此如果先找到了祖先会暂时忽视,优先向深处查找更多的点。当满足dfn[k]==low[k]时,必然有要么搜到了叶子节点,要么除了祖先其他节点都已访问完毕,也就是该节点下面的子树已经完全遍历了,此时再更新low[k]时,得到的low[k]一定是最大环中当前节点所能追溯到的最早祖先(但注意同一强连通分量中low不一定相同,我们在上一篇抢掠计划题解中已经证明),而当low[k]==dfn[k]时所有同一强连通分量中的点必然都在栈中,此时出栈得到的就是最大环的点了。


这个程序也再一次证明了

else if (ins[to[i]])//如果tarjan过且在栈中说明是祖先,如果不在栈中说明是横叉边 
        {
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]); 
        }

在这里,更新时写成low[to[i]]或者dfn[to[i]]并没有影响。


那么这道题目的代码如下:

//codevs1332 上白沢慧音 tarjan
//copyright by ametake
//task:求出每个scc并记录每个scc包含的节点个数和编号 最后输出最大的scc包含结点个数和编号 只输出一个字典序最小的恶 
#include
#include
#include
#include
using namespace std;

const int maxn=5000+10;
const int maxm=50000+10;
int n,m;
int head[maxn],to[maxm*2],next[maxm*2],et=0;
int dfn[maxn],low[maxn],sta[maxn],dep=0,stp=0;
bool ins[maxn];
vector scc[maxn];
int cnt[maxn],tot=0;
int final[maxn],first[maxn]; 
int big=0,num=0;

inline void add(int &x,int &y)
{
    et++;
    to[et]=y;
    next[et]=head[x];
    head[x]=et;
}

inline int read()
{
    int f=1,a=0;
    char ch=getchar();
    while (ch<'0'||ch>'9')
    {
        if (ch=='-') f=-1;
        ch=getchar();
    }
    while (ch>='0'&&ch<='9')
    {
        a=a*10+ch-'0';
        ch=getchar();
    }
    a*=f;
    return a;
}

void tarjan(int k)
{
    dfn[k]=low[k]=++dep;
    sta[++stp]=k;
    ins[k]=true;
    for (int i=head[k];i!=0;i=next[i])
    {
        if (!dfn[to[i]])//还没有tarjan过 
        {
            tarjan(to[i]);
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]);
        }
        else if (ins[to[i]])//如果tarjan过且在栈中说明是祖先,如果不在栈中说明是横叉边 
        {
            low[k]=min(low[to[i]],low[k]); 
        }
    }
    if (dfn[k]==low[k])
    {
        tot++;
        int j,mi=0x3f3f3f;
        do
        {
            cnt[tot]++;
            j=sta[stp--];
            ins[j]=false;
            scc[tot].push_back(j);
            if (jbig) big=cnt[tot];
        first[tot]=mi;
    }
}

void output()
{
    int mi=0x3f3f3f,best;
    for (int i=1;i<=tot;i++)
    {
        if (cnt[i]==big)
        {
            if (first[i]


——若为化得身千亿,散上峰头望故乡。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章