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Tarjan算法是一种由Robert·Tarjan(罗伯特·塔杨)发明的在有向图中求强连通分量的算法。
首先引入两个数组dfn[]和low[],其中dfn[i]表示点i第一次被搜索到的时间,与dfn序类似;low[i]表示在点i为根的dfs子树中,能够到达的点中dfn值的最小值。在整个算法结束后,low[]值相同的点就在同一强连通分量中。注意在初始化时low[i]=dfn[i]。
首先我们对所有dfn[i]==0的点i进行dfs,将搜到过的点压入一个栈中,如果下一个点已经在栈中,则更新low值。如果在某一个点回溯时发现这个点有dfn[x]==low[x],说明以这个点为根的dfs树子树处于同一个强连通分量中,我们把栈顶元素弹出直到x被弹出,这些被弹出的点组成一个强连通分量。
以上面的图作为一个例子,Tarjan算法的流程如下:
dfs到1,dfn[1]=low[1]=1;
dfs到2,dfn[2]=low[2]=2;
dfs到4,dfn[4]=low[4]=3,4可以到1,1在栈中,low[4]=1;
dfs到6,dfn[6]=low[6]=4,6无法继续dfs,有dfn[6]==low[6],从栈中弹出6,其自己作为一个强连通分量。
从4回溯到2,low[2]=1;
从2回溯到1,然后dfs到3,dfn[3]=low[3]=5,3可以到4,4在栈中,low[3]=1。
dfs到5,dfn[5]=low[5]=6,由于6已经dfs过,所以无法继续dfs,有dfn[5]==low[5],从栈中弹出5,其自己作为一个强连通分量。
回溯到1,有dfn[1]==low[1],从栈中弹出3、4、2、1,它们构成一个强连通分量。