对于有向图,在其每一个强连通分量中,任何两个顶点都是可达的。设V为G的顶点,与V可相互到达的所有顶点就是包涵V的强连通分量的所有顶点。
设从V可到达(以V为起点的所有有向路径的终点)的 顶点集合为T1(G),二到达V(以V为终点的所有有向路径的起点)的顶点集合为T2(G),则包含V的强连通分量的顶点集合是:
求有向图G的强连通分量的基本步骤是:
(1)对G进行深度优先遍历,生成G的深度优先生成森林T。
(2)对森林T的顶点按中序遍历顺序进行编号。
(3)改变G中每一条弧的方向,构成一个新的有向图G‘。
(4)按(2)中标出的顶点编号,从编号最大的顶点开始对G‘ 进行深度优先搜索,得到一棵深度优先生成树。若一次完整的搜索过程没有遍历G'的所有顶点,中则从未访问过的顶点中选择一个编号最大的顶点,由它开始再进行深度优先搜索,并得到另一棵深度优先生成树。在该步骤中,每一次深度优先搜索得到的生成树中的顶点就是G的一个强连通分量的所有顶点。
(5)repeat(4)。till end
算法实现:
在算法实现是,建立一个数组in_order[n]存放深度优先森林的中序遍历序列。对每个顶点v在调用DFS函数结束时,将顶点依次存放在数组in_order[n]中。采用十字链表作为储存结构。
int in_order[MAX_VEX]; void DFS(OLGraph *G, int v) //按弧的正向搜索 { ArcNode *p; count = 0; visited[v] = true; //visited数组,判断是否第二次访问 for(p = G->xlist[v].firstout; p != NULL ; p=p->tlink) if(!visited[p->headvex]) DFS(G, p->headvex); in_order[count++]=v; } void Rex_DFS(OLGraph *G, int v) //按弧的逆向搜索 { ArcNode *p; visited[v] = true; printf("%d",v); //输出顶点 for(p=G->xlist[v],firstin; p!=NULL; p=p->hlink) if(!visited[p->tailvex]) Rex_DFS(G, p->tailvex); } void Connected_DG(OLGraph *G) { int k=1, v, j; for(int v=0; v < G->vexnum ; v++) visited[v] = false; for(v = 0;v<G->vexnum; v++) //对图G正向遍历 if(!visited[v]) DFS(G, v); for(v = 0;v<G->vexnum;v++) visited[v] = false; //对图逆向遍历 for(j=G->vexnum-1; j>=0; j--) { v=in_order[j]; if(!visited[v]) { printf(" 第%d个连通分量顶点:", k++); Rex_DFS(G, v); } } }