图论算法》关于tarjan算法两三事

　　关于tarjan，在下觉得这个算法从本质上是一种暴力求强连通分量的方法，但事实上这也是最有效的求强连通分量的方法之一，它对于处理各种强连通分量中奇怪问题，都可以直接转化，所以比较通用和常见。

　　什么是tarjan

　　粗略的描述一下（详细描述在百度里很详细）

　　首先每个点都有时间戳和最小子树戳。

　　时间戳的定义是这个点进行递归的时间，每新递归一次就增加，所以每个点的时间戳都不一样，最小子树戳的定义是当前点的子树上节点中（包括它自己）时间戳的最小值。

　　它的基本方法是先把任意一个没有tarjan过的点加入栈，然后把新加入的点当做一棵树的根做处理，先把自己的时间戳和最小子树戳设为自己，然后每次去找根的所链的每条边，如果当前边所接的目标节点没有进行过tarjan，那就再tarjan递归处理，处理后，对比当前点最小子树戳和所搜目标节点的最小子树戳，取最小值；如果已经进行过tarjan，但是当前所搜到的目标节点不在栈里（也就是非当前点的来源节点），那么就什么也不做（因为只要这点进过tarjan就说明一定已经把它所处的强连通分量找过，并且找全，但你当前所处理的点是没进过tarjan的，所以一定不和这种进过栈但当前不在栈的点属于一个强连通分量）；最后一种情况进行过tarjan并且当前点再栈里，那么我们只需要对比当前点的最小子树戳和目标节点的时间戳，取最小值。

　　如果搜索子树的工作结束了，那么要判断是否当前递归节点的时间戳和最小子树戳相同：如果相同，那么从这个节点一直到栈顶都属于同一个强连通分量，全部弹出；如果不同，结束当前递归。

先贴出tarjan的模板

 void tarjan(int sb)

 {

     low[sb]=time[sb]=++T;

     f[sb]=true;

     stack[++ass]=sb;

     for(int k=head[sb];k!=;k=e[k].next)

     {

         if(!time[e[k].aim])

         {

             tarjan(e[k].aim);

             low[sb]=min(low[sb],low[e[k].aim]);

         }

         else if(f[e[k].aim])low[sb]=min(low[sb],time[e[k].aim]);

     }

     if(time[sb]==low[sb])

     {

         f[sb]=false;

         while(stack[ass]!=sb)

             f[stack[ass--]]=false;

         ass--;

     }

 }

在此提供一道tarjan裸题

　　codevs1332

　　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。

下面贴出手写代码

 #include<cstdio>

 struct shit{

     int aim;

     int next;

     bool use;

 }e[];

 int max(int x,int y)

 {

     return x>y?x:y;

 }

 int min(int x,int y)

 {

     return x<y?x:y;

 }

 int point,head[],n,m,ass,cnt,stack[],low[],time[],ans[],a,b,num,T,cl2[],cl[];

 bool f[];

 void fuck(int x,int y)

 {

     e[++point].aim=y;

     e[point].next=head[x];

     head[x]=point;

 }

 void tarjan(int sb)

 {

     int x=ass;

     stack[++ass]=sb;

     f[sb]=true;

     low[sb]=time[sb]=++T;

     for(int k=head[sb];k!=;k=e[k].next)

     {

         int c=e[k].aim;

         if(!time[c])

         {

             tarjan(c);

             low[sb]=min(low[sb],low[c]);

         }

         else if(f[c])low[sb]=min(low[sb],time[c]);

     }

     if(low[sb]==time[sb])

     {

         cnt++;

         if(ass-x>=cl[])

         {

             cl[]=ass-x;

             cl[]=cnt;

         }

         for(int i=;i<=ass-x;i++)

         {

             cl2[stack[x+i]]=cnt;

                 f[stack[x+i]]=false;

         }

         ass=x;

     }

     return;

 }

 int main()

 {

     scanf("%d%d",&n,&m);

     for(int i=;i<=m;i++)

     {

         scanf("%d%d%d",&a,&b,&num);

         if(num-)fuck(b,a);

          fuck(a,b);

     }

     for(int i=;i<=n;i++)

         if(!time[i])tarjan(i);

     printf("%d\n",cl[]);

     point=;

     for(int i=;i<=n;i++)

     {

         if(cl2[i]==cl[])ans[++point]=i;

     }

     for(int i=;i<=cl[];i++)

     {

         printf("%d ",ans[i]);

     }

     return ;

 }

巴特西

图论算法》关于tarjan算法两三事

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