C++中檢查圖是否強連通 - 集合1(使用DFS的Kosaraju演算法)


假設我們有一個圖。我們必須使用Kosaraju演算法檢查該圖是否強連通。如果任何兩個頂點之間都有路徑,則稱該圖是強連通的。無向圖是強連通圖。

一些無向圖可能是連通的,但不是強連通的。這是一個強連通圖的例子。

這是一個連通的但不是強連通圖的例子。

在這裡,我們將看到如何使用Kosaraju演算法的以下步驟來檢查圖是否強連通。

步驟

  • 將所有節點標記為未訪問。

  • 從任意頂點u開始DFS遍歷。如果DFS未能訪問所有節點,則返回false。

  • 反轉圖的所有邊。

  • 再次將所有頂點設定為未訪問節點。

  • 從頂點u開始DFS遍歷。如果DFS未能訪問所有節點,則返回false;否則返回true。

示例

線上演示

#include <iostream>
#include <list>
#include <stack>
using namespace std;
class Graph {
   int V;
   list<int> *adj;
   void dfs(int v, bool visited[]);
   public:
   Graph(int V) {
      this->V = V;
      adj = new list<int>[V];
   }
   ~Graph() {
      delete [] adj;
   }
   void addEdge(int v, int w);
   bool isStronglyConnected();
   Graph reverseArc();
};
void Graph::dfs(int v, bool visited[]) {
   visited[v] = true;
   list<int>::iterator i;
   for (i = adj[v].begin(); i != adj[v].end(); ++i)
   if (!visited[*i])
      dfs(*i, visited);
}
Graph Graph::reverseArc() {
   Graph graph(V);
   for (int v = 0; v < V; v++) {
      list<int>::iterator i;
      for(i = adj[v].begin(); i != adj[v].end(); ++i)
      graph.adj[*i].push_back(v);
   }
   return graph;
}
void Graph::addEdge(int u, int v) {
   adj[u].push_back(v);
}
bool Graph::isStronglyConnected() {
   bool visited[V];
   for (int i = 0; i < V; i++)
   visited[i] = false;
   dfs(0, visited);
   for (int i = 0; i < V; i++)
   if (visited[i] == false)
      return false;
   Graph graph = reverseArc();
   for(int i = 0; i < V; i++)
   visited[i] = false;
   graph.dfs(0, visited);
   for (int i = 0; i < V; i++)
   if (visited[i] == false)
      return false;
   return true;
}
int main() {
   Graph graph(5);
   graph.addEdge(0, 1);
   graph.addEdge(1, 2);
   graph.addEdge(2, 3);
   graph.addEdge(3, 0);
   graph.addEdge(2, 4);
   graph.addEdge(4, 2);
   graph.isStronglyConnected()? cout << "This is strongly connected" : cout << "This is not strongly connected";
}

輸出

This is strongly connected

更新於:2019年10月22日

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