这个问题与one recently asked here有关,但不相同。
我刚读了Wikipedia psuedocode。
algorithm tarjan is
input: graph G = (V, E)
output: set of strongly connected components (sets of vertices)
index := 0
S := empty
for each v in V do
if (v.index is undefined) then
strongconnect(v)
end if
end for
function strongconnect(v)
// Set the depth index for v to the smallest unused index
v.index := index
v.lowlink := index
index := index + 1
S.push(v)
// Consider successors of v
for each (v, w) in E do
if (w.index is undefined) then
// Successor w has not yet been visited; recurse on it
strongconnect(w)
v.lowlink := min(v.lowlink, w.lowlink)
else if (w is in S) then
// Successor w is in stack S and hence in the current SCC
v.lowlink := min(v.lowlink, w.index)
end if
end for
// If v is a root node, pop the stack and generate an SCC
if (v.lowlink = v.index) then
start a new strongly connected component
repeat
w := S.pop()
add w to current strongly connected component
until (w = v)
output the current strongly connected component
end if
end function
显然,我不应该完全理解它,因为我有两个非常基本的问题:
当我们说“cc>”时,这个操作不是O(n)还是至少O(Logn)的复杂性,因为元素应该用它们的索引排序?我们必须为从根节点访问的每个新节点执行此操作,所以总体复杂度
if (w is in S)
不是。此外,s是一个堆栈,因此在概念上只有顶层元素应该是可访问的,我们如何在其中实现搜索?二进制搜索树不应该是更好的数据结构吗?在本部分中:
否则,如果(w在s中),则
v.lowlink:=最小值(v.lowlink,w.index)
使用
O(NlogN)
和不使用w.index
是否有特定的原因?使用w.lowlink
的好处是它可以回答前面的问题(链接的问题)SCC中所有节点的w.lowlink
将保证所有节点的相同。 最佳答案
1)你的第一个问题:它可以在O(1)中轻松完成,只需维护一个布尔数组inStack
,矩节点n
被放入堆栈中,将inStack[n]
标记为true从堆栈中弹出时,将其标记为false。
2)w.index
和w.lowlink
之间没有太大区别,但这更容易理解,因为我们将理解,这种情况是从节点a->b->c->a检查案例,这将检查节点c何时可以到达前置节点a。请记住,在我们更新C时,节点A lowlink尚未正确更新。
tarjan算法基于这样一个事实:如果并且仅当从该节点到达任何前一节点时,该节点将是scc的根节点(这意味着它在其scc中具有最低的lowlink,并且也等于该节点的索引)。所以这个条件是以最直接的方式实现的,如果我们遇到一个已经被访问过的节点,我们检查这个节点是否是当前节点的前一个(这是由它的索引决定的,也是图中这个节点的级别)