同割点问题(参见我的上一篇博客)类似,割点问题(也叫关键桥问题)描述的是在无向图中,倘若去掉某条边之后,原连通图被分割为两个不可达的图,则该条边就是所谓的割边。跟割点唯一不同的就是原本low[v] >= num[u]的判定条件变为了low[v] > num[u],也就是要满足子节点v现在连父节点u都不能到达,那么两节点组成的边就是割边!代码:
package cut.edge;
import java.util.Scanner;
/**
* "轰炸重要桥"问题:
* 关键词:DFS、割边、无向连通图、关键桥
* @author XZP
*一组测试数据:
6 6
1 4
1 3
4 2
3 2
2 5
5 6
*/
public class BombingImportantBridge {
public static int index; // 时间戳
public static void main(String[] args) {
int INF = 99999; // 人为设定的最大值
int i, j; // 游标
int v1, v2; // 暂存顶点编号
int root; // 根节点的编号
Scanner sc = new Scanner(System.in);
int n = sc.nextInt(); // 顶点数
int m = sc.nextInt(); // 边的条数
// 存储边的数组
int[][] edges = new int[n + 1][n + 1];
int[] num = new int[n + 1]; // 存储第一遍dfs遍历的时间戳
int[] low = new int[n + 1]; // 存储最小时间戳的数组
// 输入边的信息
for (i = 1; i<= m; i++) {
v1 = sc.nextInt();
v2 = sc.nextInt();
edges[v1][v2] = 1;
edges[v2][v1] = 1;
}
root = 1;
dfs(1, root, low, num, n, edges);
}
/**
* 深度优先求“割边”
* @param child
* @param father
* @param low
* @param num
* @param n
* @param edges
*/
public static void dfs(int child, int father, int[] low, int[] num, int n, int[][] edges) {
int i, j;
index++;
num[child] = index;
low[child] = index;
for (i = 1; i <= n; i++) {
if (edges[child][i] == 1) {
if (num[i] == 0) {
dfs(i, child, low, num, n, edges);
low[child] = min(low[i], low[child]);
if (low[i] > num[child]) { // 关键步骤,跟割点差不多,只是这里没有等号,表示不经过父节点,该点就不能达到祖先(包括父节点)那两点组成的边即割边
System.out.println("割边为 " + child + " - " + i);
}
} else if (i != father) {
low[child] = min(low[child], num[i]);
}
}
}
}
/**
* 求两个数中的较小值
* @param a
* @param b
* @return
*/
public static int min(int a, int b) {
return a > b ? b : a;
}
}
//***********实践证明:这种存储方式在某些情况下比较优化,但是由于dfs便于找到下一个顶点,最好还是用邻接矩阵*******************
/**
* 表示一条边的对象
* @author XZP
*
*/
class Edge {
private int v1;
private int v2;
public Edge(int v1, int v2) {
this.v1 = v1;
this.v2 = v2;
}
// getter
public int getV1() {
return v1;
}
public int getV2() {
return v2;
}
}