C++网络中的关键连接


假设有n台服务器,编号从0到n-1,由服务器到服务器的无向连接构成一个网络,其中connections[i] = [a,b]表示服务器a和b之间的连接。所有服务器都直接或通过其他服务器连接。关键连接是指如果移除该连接,则会使某些服务器无法到达其他服务器的连接。我们需要找到所有关键连接。

例如,如果输入n = 4,connection = [[0,1],[1,2],[2,0],[1,3]],

则输出为[[1,3]]

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个集合

  • 定义一个数组disc

  • 定义一个数组low

  • 定义一个二维数组ret

  • 定义一个函数dfs(),它将接收节点、父节点、一个二维数组graph作为参数。

  • 如果节点已在visited中:

    • 返回

  • 将节点插入visited

  • disc[node] := time

  • low[node] := time

  • (time加1)

  • 对于graph[node]中的所有元素x

    • 如果x等于父节点:

      • 忽略以下部分,跳到下一个迭代

    • 如果x不在visited中:

      • dfs(x, node, graph)

      • low[node] := low[node]和low[x]的最小值

      • 如果disc[node] < low[x]:

        • 将{node, x}插入ret的末尾

    • 否则

      • low[node] := low[node]和disc[x]的最小值

  • 在主方法中,执行以下操作:

    • 将disc的大小设置为n + 1

    • 将low的大小设置为n + 1

    • time := 0

    • 定义一个大小为graph n + 1的列表数组

    • 初始化i := 0,当i < v的大小,更新(i加1),执行:

      • u := v[i, 0]

      • w := v[i, 1]

      • 将w插入graph[u]的末尾

      • 将u插入graph[w]的末尾

    • dfs(0, -1, graph)

    • 返回ret

让我们看下面的实现来更好地理解:

示例

实时演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void print_vector(vector<vector<auto> > v){
   cout << "[";
   for(int i = 0; i<v.size(); i++){
      cout << "[";
      for(int j = 0; j <v[i].size(); j++){
         cout << v[i][j] << ", ";
      }
      cout << "],";
   }
   cout << "]"<<endl;
}
class Solution {
   public:
   set<int> visited;
   vector<int> disc;
   vector<int> low;
   int time;
   vector<vector<int> > ret;
   void dfs(int node, int par, vector<int> graph[]) {
      if (visited.count(node))
      return;
      visited.insert(node);
      disc[node] = low[node] = time;
      time++;
      for (int x : graph[node]) {
         if (x == par)
         continue;
         if (!visited.count(x)) {
            dfs(x, node, graph);
            low[node] = min(low[node], low[x]);
            if (disc[node] < low[x]) {
               ret.push_back({ node, x });
            }
         } else{
            low[node] = min(low[node], disc[x]);
         }
      }
   }
   vector<vector<int> > criticalConnections(int n, vector<vector<int> >& v) {
      disc.resize(n + 1);
      low.resize(n + 1);
      time = 0;
      vector<int> graph[n + 1];
      for (int i = 0; i < v.size(); i++) {
         int u = v[i][0];
         int w = v[i][1];
         graph[u].push_back(w);
         graph[w].push_back(u);
      }
      dfs(0, -1, graph);
      return ret;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<vector<int>> v = {{0,1},{1,2},{2,0},{1,3}};
   print_vector(ob.criticalConnections(4,v));
}

输入

4, {{0,1},{1,2},{2,0},{1,3}}

输出

[[1, 3, ],]

更新于:2020年6月4日

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