Алгоритм ТарьянаАлгоритм Тарьяна — алгоритм поиска компонент сильной связности в орграфе, работающий за линейное время.
Неформальное описание алгоритмаАлгоритм Тарьяна можно понимать как вариацию алгоритма поиска в глубину, в котором при посещении вершины и окончании обработки вершины выполняются дополнительные действия. Посещение вершины происходит при движении от корня к листьям, а окончание обработки вершины — на обратном пути... При посещении вершины она проталкивается во вспомогательный стек, при окончании обработки компоненты сильной связности все её вершины выталкиваются из этого стека[1]. Алгоритм в псевдокоде// входные данные: ориентированный граф G = (V, E) // выходные данные: множество компонент сильной связности index := 0 stack := [] for each v in V do if v.index = null then strongconnect(v) function strongconnect(v) // В index храним количество ранее обработанных вершин, v.index - это "время входа" в вершину v v.index := index v.lowlink := index index := index + 1 stack.push(v) // Поле onStack нужно, чтобы проверять принадлежность вершины стеку за O(1) v.onStack := true // Перебираем рёбра, исходящие из v for each (v, w) in E do if w.index = null then // Вершина w ранее не посещалась; запустимся из неё рекурсивно strongconnect(w) v.lowlink := min(v.lowlink, w.lowlink) else if w.onStack then // Вершина w находится в стеке, значит, принадлежит той же компоненте сильной связности, что и v // Если w не в стеке, значит, ребро (v, w) ведёт в ранее обработанную компоненту сильной связности и должна быть проигнорирована // Замечание: в следующей строке намеренно используется w.index вместо w.lowlink - это отсылает к исходной статье Тарьяна // Если заменить w.index на w.lowlink, алгоритм останется корректным v.lowlink := min(v.lowlink, w.index) // Вершина v - корень текущей компоненты сильной связности, все вершины в стеке от v и выше образуют эту компоненту if v.lowlink = v.index then создать новую компоненту сильной связности repeat w := stack.pop() w.onStack := false добавить w в текущую компоненту сильной связности while w ≠ v вывести текущую компоненту сильной связности Время работыАлгоритм имеет временну́ю сложность , где — количество рёбер, а — вершин графа[1]. См. такжеАлгоритм поиска компонент сильной связности с двумя стеками — аналогичный алгоритм, использующий поиск в глубину. ПримечанияСсылкиЛитература
Information related to Алгоритм Тарьяна |