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橋検出

date: 2021-07-16 excerpt: 橋検出について

tag: algorithm橋検出グラフ


橋検出について

  • 橋とは閉路を含まないグラフの辺のことである
  • 計算効率が悪いUnionFindを何度も回す方法は簡単に思いつく
  • dfsを利用して実装できる

スニペットライブラリ

辺を検出

def bridge(G, N):
    result = set()
    label = [None]*N
    gen = 0
    cost = [0]*N
    def dfs(u, p):
        nonlocal gen
        res = 0
        for v in G[u]:
            if v == p:
                continue
            if label[v] is not None:
                if label[v] < label[u]:
                    cost[v] += 1
                    res += 1
            else:
                label[v] = gen; gen += 1
                r = dfs(v, u)
                if r == 0:
                    result.add((u, v) if u < v else (v, u))
                res += r
        res -= cost[u]
        return res
    for v in range(N):
        if not label[v]:
            label[v] = gen; gen += 1
            r = dfs(v, -1)
            assert r == 0, r
    return result
  • 参考

例; ライブラリをそのままでACする例

問題

  • AtCoder Beginner Contest 075; C - Bridge

解説

  • すぐに解法が思いつかなかった
  • 閉ループを利用しているのでdfsかunion findであろうと思われたが計算効率が愚直は心配であった

解答

def bridge(G, N):
    result = set()
    label = [None]*N
    gen = 0
    cost = [0]*N
    def dfs(u, p):
        nonlocal gen
        res = 0
        for v in G[u]:
            if v == p:
                continue
            if label[v] is not None:
                if label[v] < label[u]:
                    cost[v] += 1
                    res += 1
            else:
                label[v] = gen; gen += 1
                r = dfs(v, u)
                if r == 0:
                    result.add((u, v) if u < v else (v, u))
                res += r
        res -= cost[u]
        return res
    for v in range(N):
        if not label[v]:
            label[v] = gen; gen += 1
            r = dfs(v, -1)
            assert r == 0, r
    return result

N, M = map(int,input().split())
G = [[] for n in range(N)]
for m in range(M):
    a,b = map(int,input().split())
    a-=1; b-=1
    G[a].append(b)
    G[b].append(a)

ret = bridge(G,N)
print(len(ret))


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