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CCF之高速公路(Tarjan演算法,強聯通子圖的求解)

問題描述

試題編號: 201509-4
試題名稱: 高速公路
時間限制: 1.0s
記憶體限制: 256.0MB
問題描述:

問題描述

  某國有n個城市,為了使得城市間的交通更便利,該國國王打算在城市之間修一些高速公路,由於經費限制,國王打算第一階段先在部分城市之間修一些單向的高速公路。   現在,大臣們幫國王擬了一個修高速公路的計劃。看了計劃後,國王發現,有些城市之間可以通過高速公路直接(不經過其他城市)或間接(經過一個或多個其他城市)到達,而有的卻不能。如果城市A可以通過高速公路到達城市B,而且城市B也可以通過高速公路到達城市A,則這兩個城市被稱為便利城市對。   國王想知道,在大臣們給他的計劃中,有多少個便利城市對。

輸入格式

  輸入的第一行包含兩個整數nm,分別表示城市和單向高速公路的數量。   接下來m行,每行兩個整數ab,表示城市a有一條單向的高速公路連向城市b

輸出格式

  輸出一行,包含一個整數,表示便利城市對的數量。

樣例輸入

5 5 1 2 2 3 3 4 4 2 3 5

樣例輸出

3

樣例說明

  城市間的連線如圖所示。有3個便利城市對,它們分別是(2, 3), (2, 4), (3, 4),請注意(2, 3)和(3, 2)看成同一個便利城市對。

評測用例規模與約定

  前30%的評測用例滿足1 ≤ n ≤ 100, 1 ≤ m ≤ 1000;   前60%的評測用例滿足1 ≤ n ≤ 1000, 1 ≤ m ≤ 10000;   所有評測用例滿足1 ≤ n ≤ 10000, 1 ≤ m ≤ 100000。

這道題目難度不大,直接套用Tarjan演算法的模板就行,Tarjan演算法的詳細介紹可以參考部落格:

下面是100分的AC程式碼:

#include <cstdio>
#include <stack>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include <cstring>
using namespace std;

#define MAX 10005

stack<int> s;
vector<int> G[MAX];
int DFN[MAX];
int LOW[MAX];
int vis[MAX];
int instack[MAX];
int res=0;
int order=0;

void Tarjan(int u)
{
    DFN[u]=LOW[u]=++order; //為結點u設定次序號和Low值
    s.push(u);//將結點u壓入到堆疊當中
    instack[u]=1;
    vis[u]=1;
    for(int j=0;j<G[u].size();j++) //列舉每一條邊
    {
        int v=G[u][j];
        if(vis[v]==0)
        {
            Tarjan(v); //繼續DFS
            LOW[u]=min(LOW[u],LOW[v]);
        }
        else if(instack[v]) //如果結點v仍然在棧內
        {
            LOW[u]=min(LOW[u],DFN[v]);
        }
    }
    if(DFN[u]==LOW[u])//如果結點u是強聯通分量的根
    {
        int cnt=0;
        int m;
        do{
            m=s.top(); //將結點m退棧,說明此事結點m是強聯通分量中的一個頂點
            instack[m]=0;
            s.pop();
            cnt++;
        }while(m!=u);
        if(cnt>1)
        {
            res=res+cnt*(cnt-1)/2;
        }
    }
    return;
}

int main()
{
    int n,m;
    int a,b;
    scanf("%d%d",&n,&m);
    memset(vis,0,sizeof(vis));
    memset(G,0,sizeof(G));
    memset(DFN,0,sizeof(DFN));
    memset(LOW,0,sizeof(LOW));
    memset(instack,0,sizeof(instack));
    for(int i=0;i<m;i++)
    {
        scanf("%d %d",&a,&b);
        G[a].push_back(b);
    }
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        if(vis[i]==0)
        {
            vis[i]=1;
            Tarjan(i);
        }
    }
    printf("%d\n",res);
    return 0;
}