给定一张 个点的有向图。闭合子集是原图点集的一个子集,满足对于原图中任意一条从 指向 的有 向边,如果 在这个集合中,则 也在这个集合中。请求出这张图有多少个不同的闭合子集。
时间: 2024-10-01 12:08:51 浏览: 73
这个问题涉及到了图论中的概念,特别是所谓的“强连通分量”(Strongly Connected Components, SCCs)以及它们的数量。在一个有向图中,如果存在一条路径从节点u到节点v并且还存在一条路径从v回到u,那么这两个节点就属于同一个强连通分量。
闭合子集对应于强连通分量,因为每个强连通分量内的节点都是互相可达的,所以如果某个节点在闭合子集中,那么所有可以通过边到达它的节点也都在该子集中。因此,求解这个问题就是找出图中的所有强连通分量。
在C++中,要解决这个问题,通常使用深度优先搜索(DFS)或广度优先搜索(BFS)结合拓扑排序的方法。但是,由于我们只需要计算强连通分量的数量,而不是所有的子集,我们可以用Kosaraju算法或者Tarjan算法来更有效地找到强连通分量,这些算法可以在O(n + m)的时间复杂度内完成,其中n是节点数,m是边数。
以下是一个简单的伪代码示例:
```cpp
// 假设graph是邻接矩阵表示的有向图
vector<int> scc; // 存储强连通分量
int n = graph.size();
bool visited[n]; // 记录每个节点是否被访问过
void dfs(int u, vector<vector<int>>& graph) {
visited[u] = true;
for (int v : graph[u]) {
if (!visited[v]) dfs(v);
}
scc.push_back(u); // 将当前SCC的最后一个节点添加到最后
}
int countSCCs(vector<vector<int>>& graph) {
fill(visited.begin(), visited.end(), false);
int numSCCs = 0;
for (int i = 0; i < n; ++i) {
if (!visited[i]) {
dfs(i, graph);
++numSCCs;
}
}
return numSCCs;
}
```
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