C++中检查图是否强连通 - 集合1(使用DFS的Kosaraju算法)


假设我们有一个图。我们必须使用Kosaraju算法检查该图是否强连通。如果任何两个顶点之间都有路径,则称该图是强连通的。无向图是强连通图。

一些无向图可能是连通的,但不是强连通的。这是一个强连通图的例子。

这是一个连通的但不是强连通图的例子。

在这里,我们将看到如何使用Kosaraju算法的以下步骤来检查图是否强连通。

步骤

  • 将所有节点标记为未访问。

  • 从任意顶点u开始DFS遍历。如果DFS未能访问所有节点,则返回false。

  • 反转图的所有边。

  • 再次将所有顶点设置为未访问节点。

  • 从顶点u开始DFS遍历。如果DFS未能访问所有节点,则返回false;否则返回true。

示例

在线演示

#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";
}

输出

This is strongly connected

更新于:2019年10月22日

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