Это является частью серии объяснений решения LeetCode ( index ). Если вам понравилось это решение или нашел его полезным, Пожалуйста, как Этот пост и/или УПОТАТЬ Мое решение пост на форумах LeetCode Отказ
Проблема летета # 1192 (HARD): Критические соединения в сети
Описание:
( Перейти к : Идея решения Код : JavaScript | Python |. Java |. C ++
Есть n серверов, пронумерованные из 0 к N-1 Соединенные неращими подключенными серверами к серверу, образующие сеть, где соединения [I] = [а, б] представляет связь между серверами А и B Отказ Любой сервер может достигать любого другого сервера прямо или косвенно через сеть.
А Критическое соединение Это соединение, которое, если удалить, сделает какой-нибудь сервер не может достичь какого-либо другого сервера.
Верните все критические соединения в сети в любом порядке.
Примеры:
| Вход: | |
| Выход: | [[1,3]] |
| Объяснение: | [[3,1]] также принимается. |
| Визуальный |
Ограничения:
1^5N-1.Length ^ 5Соединения [I] [0] [I] [1]- Нет повторных подключений.
Идея:
( Перейти к : Описание проблемы Код : JavaScript | Python |. Java |. C ++
Если мы будем думать о сети и ее соединениях, таких как неопрященный график и его края, то критическое соединение, как определено этой проблемой, совпадает с мостом на графике. Чтобы узнать, какие кромки являются мостами, мы можем использовать Алгоритм моста Тайджана ( TBFA ).
TBFA немного похоже на комбинацию Глубинный поиск ( DFS ) Подход с Рекурсия и а Союз найди Отказ В TBFA мы делаем рекурсивные DF на нашем графике и для каждого узла, мы отслеживаем самый ранний узел, который мы можем обручиться до достижения. Делая это, мы можем определить, является ли данный край мостом, потому что дальний узел не ведет к любому другому более раннему узлу.
Для реализации нашей TBFA первое, что мы должны сделать, это построить краевая карта ( edgemap ) от Соединения список. Каждый ключ на нашей краевой карте должен соответствовать определенному узлу, и его значение должно быть массивом каждого соседнего узла к клавишему узлу.
Нам также понадобится отдельные массивы для хранения времени обнаружения ( Disc ) и самый низкий будущий узл ( Low ) для каждого узла, а также время счетчик использовать с Диск Отказ
Для нашего рекурсивного помощника DFS ( DFS ) каждый недавно посещаемый узел должен установить свое начальное значение для обоих Диск и Низкий к текущей стоимости время до время увеличивается. ( Примечание: если мы начнем Время в 1 вместо 0 , Мы можем использовать либо дисковый или Низкий в качестве посещаемого массива, а не должен держать отдельный массив для этой цели. Любое ненулевое значение в выбранном массиве будет затем представляет посещенное состояние для данного узла. )
Тогда мы рекурсивно звоните DFS На каждом из невизимых соседних узлов ( Next ) текущего узла ( Curry ). Если один из возможных Следующий Узлы – более ранний узел ( Диск [Далее]
Если после отступления, значение Низкий [Далее] все еще выше, чем Низкая [CUR] , то нет петли соединения, что означает, что край между Curry и Следующий Это мост, поэтому мы должны добавить его на наш артикул ответа ( ANS ).
Однажды DFS Функция HELPER завершила свой обход, мы можем Вернуть АНС Отказ
Реализация:
JavaScript странно работает значительно быстрее с регулярным объектом, а не на карте ().
Код JavaScript:
( Перейти к : Описание проблемы Идея решения
var criticalConnections = function(n, connections) {
let edgeMap = {}
for (let i = 0; i < n; i++)
edgeMap[i] = []
for (let [a,b] of connections)
edgeMap[a].push(b), edgeMap[b].push(a)
let disc = new Uint32Array(n), low = new Uint32Array(n),
time = 1, ans = []
const dfs = (curr, prev) => {
disc[curr] = low[curr] = time++
for (let next of edgeMap[curr]) {
if (!disc[next]) {
dfs(next, curr)
low[curr] = Math.min(low[curr], low[next])
} else if (next !== prev)
low[curr] = Math.min(low[curr], disc[next])
if (low[next] > disc[curr])
ans.push([curr, next])
}
}
dfs(0, -1)
return ans
};
Код Python:
( Перейти к : Описание проблемы Идея решения
class Solution:
def criticalConnections(self, n: int, connections: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
edgeMap = defaultdict(list)
for a,b in connections:
edgeMap[a].append(b)
edgeMap[b].append(a)
disc, low, time, ans = [0] * n, [0] * n, [1], []
def dfs(curr: int, prev: int):
disc[curr] = low[curr] = time[0]
time[0] += 1
for next in edgeMap[curr]:
if not disc[next]:
dfs(next, curr)
low[curr] = min(low[curr], low[next])
elif next != prev:
low[curr] = min(low[curr], disc[next])
if low[next] > disc[curr]:
ans.append([curr, next])
dfs(0, -1)
return ans
Java код:
( Перейти к : Описание проблемы Идея решения
class Solution {
int[] disc, low;
int time = 1;
List> ans = new ArrayList<>();
Map> edgeMap = new HashMap<>();
public List> criticalConnections(int n, List> connections) {
disc = new int[n];
low = new int[n];
for (int i = 0; i < n; i++)
edgeMap.put(i, new ArrayList());
for (List conn : connections) {
edgeMap.get(conn.get(0)).add(conn.get(1));
edgeMap.get(conn.get(1)).add(conn.get(0));
}
dfs(0, -1);
return ans;
}
public void dfs(int curr, int prev) {
disc[curr] = low[curr] = time++;
for (int next : edgeMap.get(curr)) {
if (disc[next] == 0) {
dfs(next, curr);
low[curr] = Math.min(low[curr], low[next]);
} else if (next != prev)
low[curr] = Math.min(low[curr], disc[next]);
if (low[next] > disc[curr])
ans.add(Arrays.asList(curr, next));
}
}
}
C ++ код:
( Перейти к : Описание проблемы Идея решения
class Solution {
public:
vector> criticalConnections(int n, vector>& connections) {
disc = vector(n);
low = vector(n);
for (auto conn : connections) {
edgeMap[conn[0]].push_back(conn[1]);
edgeMap[conn[1]].push_back(conn[0]);
}
dfs(0, -1);
return ans;
}
void dfs(int curr, int prev) {
disc[curr] = low[curr] = time++;
for (int next : edgeMap[curr]) {
if (disc[next] == 0) {
dfs(next, curr);
low[curr] = min(low[curr], low[next]);
} else if (next != prev)
low[curr] = min(low[curr], disc[next]);
if (low[next] > disc[curr])
ans.push_back({curr, next});
}
}
private:
vector disc{0}, low{0};
int time = 1;
vector> ans;
unordered_map> edgeMap;
};
Оригинал: “https://dev.to/seanpgallivan/solution-critical-connections-in-a-network-51g0”