檢查給定圖是否為樹


在這個問題中,給定一個無向圖,我們需要檢查該圖是否為樹。我們可以透過檢查樹的標準來簡單地找到它。樹不包含環,因此如果圖中存在任何環,則它不是樹。

我們可以使用另一種方法來檢查它,如果圖是連通的並且它有 V-1 條邊,它可能是一棵樹。這裡 V 是圖中頂點的數量。

輸入和輸出

Input:
The adjacency matrix.
0 0 0 0 1
0 0 0 0 1
0 0 0 0 1
0 0 0 0 1
1 1 1 1 0

Output:
The Graph is a tree

演算法

isCycle(u, visited, parent)

輸入:起始頂點 u,visited 列表用於標記是否已訪問,父頂點。

輸出:如果圖中存在環則返回 True。

Begin
   mark u as visited
   for all vertex v which are adjacent with u, do
      if v is visited, then
         if isCycle(v, visited, u) = true, then
            return true
         else if v ≠ parent, then
            return true
   done
   return false
End

isTree(graph)

輸入:無向圖。

輸出:當圖是樹時返回 True。

Begin
   define a visited array to mark which node is visited or not
   initially mark all node as unvisited
   if isCycle(0, visited, φ) is true, then //the parent of starting vertex is null
      return false
   if the graph is not connected, then
      return false
   return true otherwise
End

示例

#include<iostream>
#define NODE 5
using namespace std;

int graph[NODE][NODE] = {
   {0, 1, 1, 1, 0},
   {1, 0, 1, 0, 0},
   {1, 1, 0, 0, 0},
   {1, 0, 0, 0, 1},
   {0, 0, 0, 1, 0}
};
                                                               
bool isCycle(int u, bool visited[], int parent) {
   visited[u] = true;    //mark v as visited
   for(int v = 0; v<NODE; v++) {
      if(graph[u][v]) {
         if(!visited[v]) {     //when the adjacent node v is not visited
            if(isCycle(v, visited, u)) {
               return true;
            }
         } else if(v != parent) {    //when adjacent vertex is visited but not parent
            return true;    //there is a cycle
         }
      }
   }
   return false;
}

bool isTree() {
   bool *vis = new bool[NODE];

   for(int i = 0; i<NODE; i++)
      vis[i] = false;    //initialize as no node is visited
         
   if(isCycle(0, vis, -1))    //check if there is a cycle or not
      return false;
         
   for(int i = 0; i<NODE; i++) {
      if(!vis[i])    //if there is a node, not visited by traversal, graph is not connected
         return false;
   }
   return true;
}

int main() {
   if(isTree())
      cout << "The Graph is a Tree.";
   else
      cout << "The Graph is not a Tree.";
}

輸出

The Graph is a Tree.

更新於: 2020年6月16日

4K+ 瀏覽量

開啟你的 職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習
廣告

© . All rights reserved.