Использование обхода в глубину для проверки связности
Содержание
Задача
Дан неориентированный граф G и две вершины U и V. Необходимо проверить существует ли путь из вершины U в вершину V по рёбрам графа G.
Алгоритм
Небольшая модификация алгоритма обхода в глубину. Смысл алгоритма заключается в том, чтобы запустить обход в глубину из вершины U и проверять при каждом посещении вершины, не является ли она искомой вершиной V. Так как в первый момент времени все пути в графе "белые", то если вершина V и была достижима из U, то по Лемма о белых путях в какой-то момент времени мы зайдём в вершину V, чтобы её покрасить.
Алгоритм
Заведём счётчик количества вершин которые мы ещё не посетили. В стандартной процедуре dfs() будем уменьшать счётчик на единицу перед выходом из процедуры. Запустимся от какой-то вершины нашего графа. По окончании работы процедуры dfs() сравним счётчик с нулём. Если они равны, то мы побывали во всех вершинах графа, а следовательно он связен. Если счётчик отличен от нуля, то в графе несколько компонент связности. Работает алгоритм за O(M + N).
Реализация
vector<bool> visited; //вектор для хранения информации о пройденных и не пройденных вершинах bool dfs(int u) { if(u == t) return true; visited[u] = true; //помечаем вершину как пройденную for (v таких, что (u, v) - ребро в G) //проходим по смежным с u вершинам if (!visited[v]) //проверяем, не находились ли мы ранее в выбранной вершине if(dfs(v)) retrun true; return false; } int main() { ... //задание графа G с количеством вершин n и вершин S и T. visited.assign(n, false); //в начале все вершины в графе не пройденные if(dfs(s)) std::out << "Путь из S в T существует"; else std::out << "Пути из S в T нет"; return 0; }