LeetCode 5192. 查找集群内的「关键连接」
作者：互联网
1. 问题
力扣数据中心有 n 台服务器，分别按从 0 到 n-1 的方式进行了编号。
它们之间以「服务器到服务器」点对点的形式相互连接组成了一个内部集群，其中连接 connections 是无向的。
从形式上讲，connections[i] = [a, b] 表示服务器 a 和 b 之间形成连接。任何服务器都可以直接或者间接地通过网络到达任何其他服务器。
「关键连接」是在该集群中的重要连接，也就是说，假如我们将它移除，便会导致某些服务器无法访问其他服务器。
请你以任意顺序返回该集群内的所有 「关键连接」。
示例 1：
输入：n = 4, connections = [[0,1],[1,2],[2,0],[1,3]]
输出：[[1,3]]
解释：[[3,1]] 也是正确的。
原题链接；
2. Tarjan算法
Tarjan 算法是在一个图中查找强连通分量的算法。强连通分量是指，每个顶点皆可由该图上的边抵达其他的每一个点的有向图。
算法的基本思想：
任选一个节点开始进行深度优先搜索（若深度优先搜索结束后仍有未访问的节点，则从中任选一点再次进行）。搜索过程中已访问的节点不再访问。
强连通分量的根：
指深度优先搜索是强连通分量重首个被访问的节点。
为找到根节点，我们给每个节点 v 一个深度优先搜索标号 v.index ,表示第几个被访问的节点。此外，每个节点有一个值 v.lowlink，表示从 v 出发经边可到达的所有节点中最小的 index。 v.lowlink 总是不大于 v.index,且从 v 出发经有向边不能到达其他节点，v 是强连通分量的根当且仅当 v.lowlink = v.index.
伪代码：
algorithm tarjan is
input: 图 G = (V, E)
output: 以所在的强连通分量划分的顶点集合
index := 0
S := empty // 初始化栈S为空栈
for each v in V do
if (v.index is undefined)
strongconnect(v)
end if
function strongconnect(v)
// 将未使用的最小index值作作为节点v的index
v.index := index
v.lowlink := index
index := index + 1
S.push(v)
// 考虑节点v的后继节点
for each (v, w) in E do
if (w.index is undefined) then
// 后继节点w未访问，递归调用
strongconnect(w)
v.lowlink := min(v.lowlink, w.lowlink)
else if (w is in S) then
// w已在栈S中，则其也在当前的强连通分量中
v.lowlink := min(v.lowlink, w.index)
end if
// 若v是根则出栈，并得到一个强连通分量
if (v.lowlink = v.index) then
start a new strongly connected component
repeat
w := S.pop()
add w to current strongly connected component
until (w = v)
output the current strongly connected component
end if
end function
3. 本题解法
关键连接其实就是，除了强连通分量的其他边；也就是不形成闭环的边。
使用 time 表示该节点的索引； low 表示能到达的最小索引。
class Solution(object):
def criticalConnections(self, n, connections):
graph = [[] for _ in range(n)]
for u, v in connections:
graph[u].append(v)
graph[v].append(u)
seen = [False] * n
time = [-1] * n
low = [-1] * n
t = [0]
self.ans = []
def dfs(node, parent = None):
seen[node] = True
time[node] = low[node] = t[0]
t[0] += 1
for nei in graph[node]:
if nei == parent: continue
if seen[nei]:
low[node] = min(low[node], time[nei])
else:
dfs(nei, node)
low[node] = min(low[nei], low[node])
if low[nei] > time[node]:
self.ans.append([node, nei])
for node, s in enumerate(seen):
if not s:
dfs(node)
return self.ans
参考：
标签：node,index,nei,LeetCode,查找,low,lowlink,5192,节点 来源： https://blog.csdn.net/rosefun96/article/details/100861403