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判斷圖連通&求割點的算法
之所以把判斷圖連通的算法以及求圖中割點的算法放在一起寫,是因為這兩者之間有一定的關系。注意:
只有連通圖中才可能有割點,不連通的圖是沒有割點的
。總的來說,這兩類算法都離不開并查集結構和BFS先深搜索,具體如下:
1.判斷圖連通的算法
第一種方法基于BFS,首先利用鄰接表(鏈表形式或者數組形式都可以)存儲圖的信息,然后取標號值最小的頂點u作為根節點進行先深搜索,最終搜索到的節點將形成一棵樹,判斷圖是否連通,只要判斷是否所有節點都在樹上即可。
代碼如下:
//
graph[][]存儲圖信息,num[]存儲每個頂點的鄰接點數目
memset(flag,
0
,
sizeof
(flag));
DFS(
1
);
for
(i
=
1
; i
<=
nodeNum; i
++
)
{
if
(flag[i]
==
false
)
{
printf(
"
不連通\n
"
);
}
}
//
DFS算法
void
DFS(
int
x)
{
int
i;
flag[x]
=
true
;
for
(i
=
0
; i
<
num[x]; i
++
)
{
if
(flag[graph[x][i]]
==
false
)
{
DFS(graph[x][i]);
}
}
}
然而這種算法存在弊端,就是需要存儲所有的邊信息,當邊信息足夠多時,存儲數組graph[][]、num[]和flag[]的開銷是很大的。第二種基于并查集的方法則解決了這個弊端,關于并查集的內容具體可見:
http://www.shnenglu.com/amazon/archive/2009/08/15/93457.html
。對所有的邊信息進行并查集處理后,如果該圖是連通圖,那么所有節點的根節點指針都指向同一個點。
代碼如下:
a
=
Find(record[
0
]);
for
(j
=
1
; j
<
num_record; j
++
)
{
if
(a
!=
Find(record[j]))
{
printf(
"
The door cannot be opened.\n
"
);
break
;
}
}
2.求割點的算法
首先必須保證,
所求的圖是連通圖,不連通的圖沒有割點
。
該算法依然基于BFS,按照標號值大小依次將圖中的頂點隱去,對剩下的所有節點進行先深搜索,根據搜索子樹的數目即可知道隱去的節點是否割點(數目為1,非割點;數目為2以上,割點),并可根據子樹的數目知道刪除該割點后連通子圖的數目。
代碼如下:
jump
=
false
;
for
(i
=
1
; i
<=
nodeNum; i
++
)
{
subnetNum
=
0
;
HowMuch(i, subnetNum);
if
(subnetNum
!=
1
)
{
printf(
"
%d是割點,刪除后有%d個連通子圖\n
"
, i, subnetNum);
jump
=
true
;
}
}
if
(jump
==
false
)
{
printf(
"
不是割點\n
"
);
}
//
DFS算法
void
DFS(
int
x)
{
int
i;
flag[x]
=
true
;
for
(i
=
0
; i
<
num[x]; i
++
)
{
if
(flag[graph[x][i]]
==
false
)
{
DFS(graph[x][i]);
}
}
}
//
判斷是否割點
void
HowMuch(
int
x,
int
&
subnetNum)
{
int
i;
memset(flag,
0
,
sizeof
(flag));
flag[x]
=
true
;
for
(i
=
1
; i
<=
nodeNum; i
++
)
{
if
(flag[i]
==
false
)
{
subnetNum
++
;
DFS(i);
}
}
}
發表于 2009-08-17 19:24
遠風
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所屬分類:
數據結構 / 算法
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