Использование обхода в глубину для проверки связности — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
(Идея)
Строка 9: Строка 9:
 
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).
 
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).
  
== Псевдокод ==
+
=== Реализация ===
  string color[];         //изначально массив color заполнен значениями white.
+
  vector<bool> visited;                       //вектор для хранения информации о ''пройденных'' и ''не пройденных'' вершинах
  int count = n;         //счётчик количества вершин; изначально равен количеству вершин в графе
+
bool if_connected()  
+
  bool dfs(int u)             
  dfs(0);              //запуск от  какой-то вершины
+
{
  if(count == 0)
+
    if(u == t)
    return true;
+
        return true;   
  else
+
    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;
 
     return false;
 +
}
 
   
 
   
  int dfs(int u)         //процедура обхода в глубину. запуск от номера вершины
+
  int main()
     for(v: uv - ребро)
+
{
     if(color[v] == white)
+
    ...                                    //задание графа G с количеством вершин n и вершин S и T.
      dfs(v);
+
     visited.assign(n, false);              //в начале все вершины в графе ''не пройденные''
  color[u] = black;
+
     if(dfs(s))
  count--;
+
          std::out << "Путь из S в T существует";
 +
        else
 +
          std::out << "Пути из S в T нет";
 +
    return 0;
 +
}
  
 
[[Категория: Алгоритмы и структуры данных]]
 
[[Категория: Алгоритмы и структуры данных]]
 
[[Категория: Обход в глубину]]
 
[[Категория: Обход в глубину]]

Версия 03:33, 14 января 2011

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;
}